顾及子影像拼接参数的自检校模型

针对利用多个面阵CCD组合形成较大像幅的大面阵数字航摄相机,提出将子影像拼接参数引入到共线方程中,形成顾及子影像拼接误差的自检校成像模型,并给出利用该模型进行光束法区域网自检校空三数据平差处理,整体得到稳定可靠的子影像拼接参数估值解的算法流程。对一款国产数字航摄大面阵复合相机进行了子影像几何拼接定位试验,效果良好。     

大视场面阵数字航摄仪检测关键技术探讨

针对常规室内检校场无法满足大视场面阵数字航摄仪检测的问题,文章提出了一种适合此类航摄仪检校的野外检校场的建立方法,通过对检校场控制点布设方案设计、适合影像识别的地标形状设计和地标点三维坐标的精确测定方案研究,实现了检测场内控制点的高精度测量:建立适合大面阵数字航空摄影仪几何误差改正的数学模型,并通过多摄站拍摄足够数量的检校场影像,自动识别并测定每幅影像上全部地标点的影像坐标,用最小二乘平差计算间接求出相机的内方位元素和各项畸变参数,最后通过多组检测参数对比,验证了数学模型及其参数的可靠性与稳定性。     

二次成像航摄相机数字后背的设计与定标

数字航摄相机的成功应用已成为摄影测量与遥感科学发展的新里程碑.目前,数字航摄相机普遍采用多相机拼接成像等技术,为数字遥感图像的几何定标与定位处理方法提出了新的问题和要求.二次成像航摄相机是一种能够集成胶片和数字优点为一体的新型航摄相机,其数字后背由多个带镜头的大面阵CCD成像系统组成,本文设计完成了大面阵CCD图像数据的实时获取与存储系统,并利用得到的定标靶面图像,对数字后背成像系统进行了几何定标,得到了CCD相机的内、外方位参数,为实现数字航摄相机系统的高精度定位与三维摄影测量奠定了基础.     

大面阵CCD影像多通道不一致性消除算法

大面阵CCD多通道影像转移过程中,由于通道硬件的偏置和增益的不一致,将造成各通道影像的亮度和反差的微小差异,以致重建后的大面阵CCD影像出现条带效应。提出基于随机序列分析的模拟运动影像拼接算法,并将这种方法与基于影像直方图均衡化和影像直方图规定化的影像拼接算法进行比较。实验证明,基于随机序列分析的模拟运动影像拼接算法不仅能保持拼接后的影像整体一致性,而且能较好的消除拼接缝。该算法已经应用于我国第一台大面阵彩色CCD数字航测相机的影像预处理。     

大面阵数字航空相机DMZ影像预处理研究

对国产新型内拼式大面阵数字航测相机DMZ原型系统获取的数字影像进行几何预处理的方法进行了研究;在分析DMZ全色成像光路特点的基础上,提出了多相机联合的影像几何校正与缝合方法,生成等效虚拟立体影像。利用等效虚拟立体影像进行了3种布控方案的数字空三平差和精度分析,验证了该方法的正确性和可靠性,实现了对DMZ影像预处理的探索性研究。     

SWDC-4与UCXp-WA两种框幅式航摄仪数据处理流程比较

由于航空影像擞据快速处理在航空摄影项目生产中尤其是航摄应急测绘保障中十分重要,实际生产中需要获取航摄影像数据能够快速处理,及时反馈航摄成果质检结论.现结合航摄项目影像生产处理,针对SWDC-4和UCXp-WA两种框幅式数字航摄仪获取的数据处理进行了软、硬件支撑及生产效率等方面的比较.     

ADS 80数码航摄仪L0级影像后处理试验

介绍了三线阵数码航摄仪ADS 80,探讨了其Level 0级影像的后处理技术,分析了不同软件在相同地面分辨率下不同地面控制条件下的后处理精度。得出的结论是控制点分布、数量、位置和航摄影像地面分辨率对ADS 80相机L0级影像空三解算和生成的L1级影像精度影响较大;在充分考虑以上因素的情况下,ADS 80相机在获取的航摄影像地面分辨率低于成图比例尺要求时仍能得到较高的校正精度。     

多幅面数字航摄仪外视场拼接倾角对图像变形的影响

研究多面阵数字航摄仪的影像拼接技术,对于航空影像采集实现高效快速的数字化生产具有重要意义。本文详细研究了多面阵数字航摄仪相机外视场拼接过程中,相机倾斜角度对拍摄图像变形的影响。推导并计算出了双拼、四拼相机、常规相机中相机倾角导致的任意CCD单元的GSD变化倍率。     

线阵推扫式影像近似几何校正算法的精度比较

线阵推扫式影像严格几何校正需要轨道星历参数和传感器参数 ,但在实际应用中有时无法得到这些数据 ,此时一般采用直接线性变换、一般多项式、改进多项式、有理函数等模型进行近似几何校正。在简要介绍了几种近似算法的数学模型后 ,重点讨论了利用SPOT和IKONOS图像所进行的各种实验分析和精度比较。结果表明 :有理函数模型精度最高 ,可达到子像素级 ;直接线性变换模型的精度在控制点分布状态良好时可达到 2个像素 ;一般多项式模型的精度 ,对于平坦地区的影像大约在 1个像素左右 ,但受地形起伏的影响较大 ;改进多项式模型的精度随多项式的阶数变化而变化 ,几乎不受地形起伏的影响 ,选择适当阶数的改进多项式模型可以获得较高的几何校正精度。此外 ,在选择某一种方法进行线阵推扫式影像近似几何校正的时候 ,还应该综合考虑精度、算法复杂性、对已知数据的要求等多种因素。实验表明 :对于线阵推扫式影像的近似几何校正 ,改进多项式模型精度较高、计算量较小、对控制点要求较低 ,是一种较好的近似几何校正算法     

用于数字摄影测量的影像扫描仪剖析

数字摄影测量需要用扫描仪对影像进行数字化,但进口这类专用扫描需要十几万美元,并且目前尚无国内产品替代,因此,我们研究了以航摄像片的影像信息及几何精度不损失为前提,对扫描仪应提出的两个基本要求,（１）分辨率１２００ｄｐｉ,（２）影像几何精度误差小于０．０１～０．０１５ｍｍ。为了解决目前摄影测量行业对于扫描仪的需求问题,我们通过实验,对市场上价格较低的商用扫描仪影响几何精度损失环节进行了分析,认为商用     

全局一致性优化的无人机大倾角影像相对定向

针对无人机拍摄的大数据量大倾角影像三维重建,为获取影像的相对位姿,解决影像相对定向迭代不收敛、鲁棒性低等问题,提出了一种基于全局一致性优化的无人机相对定向方法。通过对增量式相对定向算法全局一次性平差优化改进,得到影像的高精度位姿信息。实验表明,该方法进行相对定向的效率与精度得到明显提高,并具有较好的鲁棒性。     

面向无人机倾斜影像的高效SfM重建方案

针对无人机影像分辨率高、数据量大导致稀疏重建效率低的问题,提出了一种减少影像匹配对数量、提高外点剔除效率的算法。首先利用无人机飞控数据、相机安装角计算影像的粗略POS（positioning andorientation system）信息;然后基于拓扑连接分析设计了最大生成树算法（maximum spanning tree expansion,MST-Expansion）,最大程度地降低影像配对数;考虑到初始匹配的高外点率,设计了分层运动一致性约束（hierarchical motion consistency constraint,HMCC）算法,提高几何验证算法的效率。4组不同倾斜设备采集的无人机影像的实验结果说明,该方案能够在保证重建精度的前提下,实现无人机倾斜影像高效和稳健的稀疏重建。     

A Model-Based Approach to Semi-Automated Reconstruction of Buildings from Aerial Images

Automated reconstruction of building objects from aerial images is a complex problem due to the diversity of buildings as well as noise and low contrast of images, which are the results of distant photography, atmospheric effects and poor illumination. In this paper, a semi-automated approach to the reconstruction of parametric building models from aerial images is presented, which works with line segments extracted from the image. The model is selected interactively from a library of parametric models. A perceptual grouping technique is used to select the most significant image lines in terms of relations such as proximity and parallelism. Model lines are searched for the same relations as in the grouped image lines, and the corresponding lines undergo a matching procedure, which determines whether or not a match can be found between the given model and image lines. An experiment with aerial images of flat-roof and gable-roof buildings is shown and its results indicate the robustness and efficiency of the proposed approach.     

一种面向倾斜影像三维建模的影像筛选方法

倾斜摄影为城市三维建模提供更好数据源,同时增加摄影测量处理的数据量。文中提出一种基于自动空三结果稀疏点构建粗略表面模型的影像筛选方法,在保证精度相当情况下,减少参与三维重建的影像数据量,提高建模的效率。利用SWDC-5获取的航空倾斜摄影影像进行实验,当使用原始24.5%的影像数据时,模型优化时间减少为原来的36.1%,除个别植被区域外,利用筛选后影像重建的模型精度与采用全部影像重建的结果相当。     

利用图割算法进行城市密集点云表面模型重建

利用倾斜影像获得的密集点云来构建表面模型是基于倾斜影像进行三维重建的核心之一。本文针对现行密集点云表面模型重建存在的建模效率低、表面选取不真实等问题,提出了一种基于图割算法的城市密集点云表面模型重建方法。利用该方法重建城市密集点云表面模型,首先通过预处理软件对无人机倾斜影像进行空中三角测量,并利用空中三角测量的解算结果生成密集点云;然后对密集点云添加相应的边,同时对三维点云根据距离进行选取合并;最后根据三维点云形成的四面体和三角面建立图割问题,并通过求解图割问题来求取最优的密集点云表面模型。为证明这种方法的可行性和有效性,使用城市地区的无人机倾斜影像数据进行城市密集点云表面模型重建,试验结果表明,该方法具有可行性好、建模效果好、处理速度快等优势。     

无人机航摄系统在复杂地形应用的关键技术试验

随着经济快速发展,我国对于大比例尺地形图的需求越来越高,传统航测技术在生产效率和精度上都无法满足要求。在本次试验中,通过研究GPS实时动态差分技术和数据后处理等关键技术,提高了数据精度。实现了固定翼无人机航摄系统在山区丘陵和城区居民地两种复杂地形的1∶500大比例尺DOM和DEM的制作,通过精度检查表明,其精度完全满足1∶500大比例尺DOM和DEM的要求。同时摆脱了传统航摄影像制作时需要外业像控测量的作业模式,大大提高了生产效率。     

不同影像处理系统的空三数据处理比较研究

系统介绍了像素工厂和海拉瓦数字摄影测量系统的空中三角测量特点,并通过实验比较了二者的性能。实验比较发现,基于两个系统的空中三角测量精度基本相同;执行效率方面,当测区数据量较大时,像素工厂更具有整体优势;而在小区域数据处理上,SOCET GXP更具灵活性。当测区影像超过150景时,建议在像素工厂中进行空中三角测量。     

基于消费级无人机的突兀大高差场地三维建模

智慧城市发展迅速,各地开展城市信息模型（CIM）基础平台建设的步伐不断加快,因而需要高效高质地构建不同类型场地的城市三维实景模型。本文针对传统航摄建模方法在突兀大高差场地三维模型重建中的不足,提出一种基于消费级无人机对突兀大高差场地进行阶梯式环绕拍摄航片并运用倾斜摄影技术对其进行三维建模的方法。同时运用该方法和传统模仿五镜头航摄的五架次航摄建模方法对桂林市南洲大桥进行对比试验。本文方法所重建的模型精度更高,效率得到提升,模型细节完整度更好。该方法能够高质高效地对突兀大高差场地进行三维重建,为CIM的创建提供更优的选择,促进智慧城市的发展。     

利用基本矩阵重构地面影像位姿信息

在地面采集的盲区影像往往缺少位姿信息,进而与空中影像联合处理时造成分层错乱。因此为提高倾斜模型精细度,本文通过约束对极奇异矩阵的方法重构补拍影像的位置姿态。首先进行空地影像特征匹配,得出两者的基本矩阵,规范化空中影像投影矩阵,地面影像投影矩阵则由基本矩阵分解成的反对称矩阵和非奇异矩阵组成;然后利用空中影像POS信息消除该投影矩阵对的多义性,从而得出地面影像位置姿态的准确值。试验结果表明,该方法能够在无像控条件下自动计算出地面盲区补拍影像的位姿信息且与空中影像配准良好,在保证模型精细的前提下提高了作业效率。     

基于物方几何约束的多视匹配算法研究

影像匹配是航空影像数据自动空三处理的关键技术之一。为充分利用三线阵影像信息及纹理信息,文中针对ADS40影像采用一种利用像方和物方信息进行约束的多视匹配方法,此算法能同时处理3张及3张以上的影像,大大加快匹配效率,为自动空三提供有效的连接点及为提取DSM提供高精度密集匹配点。