Acquisition of Directional Parameters in Aerial Images Based on DEM Data

1　Extraction of the steep curve mapThe steep curve is defined as connection linefrom zero cross points which are produced fromthe convolution of Laplace ( LOG) filtration toDEM. Firstly, the elevation data from DEM areprocessed with LOG convolution and zero cross.The sampling formula is 2G(i,j) =12πσ6(r2 -2σ2)e-r2/2σ2 (1)where -M≤i≤M,-M≤j≤M,r2=i2+j2; M isthe filtration radius, nearly equaling to 5.1σ2; pre diction errorσis set to 4. Suppose that e[i,j] is asmall …     

Acquisition of Directional Parameters in Aerial Images Based on DEM Data

This paper develops a method which can be used to assist aerial navigation by determining the spatial position and posture of the aerial photographic plane. After the method, aerial images match known DEM to capture the spatial position and posture. Some aerial images and terrain data are used to testify our method. Compared with those of analytic and stereo mappers, the results by our method are correspondent to real measurements well.     

航空影像与数字地面模型的配准

介绍了一个通过确定航空摄影飞机的空间位置和姿态来辅助飞机导航的算法。该算法将航摄像片与已知数字地面模型配准，从而获取像片（飞机）的空间位置和姿态。     

Voronoi图在无人机航空影像匹配中的应用

提出了顾及无人机航空影像地面覆盖范围的影像空间位置Voronoi图的生成方法,利用基于局部特征不变算子在多视影像匹配过程的可传递特性,使用影像的Voronoi图邻域关系开展多视影像的匹配,既保证了多视影像间匹配点的重叠度,又提高了多视影像间的匹配速度。     

内点最大化与冗余点控制的无人机遥感图像配准

利用小型无人机进行遥感图像配准在自然灾害损害评估、环境监测和目标检测与追踪等领域发挥着至关重要的作用，但小型无人机的图像采集过程容易受风速/风向、复杂地形、电池容量、飞行姿态、飞行高度等自然或人为因素的影响。这些问题通常会导致捕捉到的场景重叠率低与图像非刚性畸变，在特征点提取过程中产生大量冗余点，增加了图像配准的难度。本文提出一种基于特征点的小型无人机图像配准方法，该方法的核心思想是在配准过程中识别冗余点，同时最大化可用内点数量。所识别的冗余点当作控制点，用于控制网格代图像的运动。最后通过最大化内点和合理移动控制点来恢复图像变换。本文使用50对小型无人机图像进行特征匹配和图像配准的实验，其中平均配准精度可达80.38%，并且本文方法在所有的情况下都优于5种当前流行算法。     

Pixel Facory框幅影像加密成果在DLG生产中的应用探讨

Pixel Factory利用POS数据,可减少对外业控制点的需求数量,实现高精度快速空三.但是目前,Pixel Factory的框幅影像加密成果,无法直接用于立体定向及数字线划图DLG数据的生产.本文利用Pixel Factory影像快速处理系统与IMU/GPS辅助的航空数码影像,提供Pixel Factory框幅影...     

无人机高空间分辨率影像分类研究

本文利用无人机影像进行土地利用类型研究,面向对象方法对影像分割,获取了最佳分割尺度;根据各土地类别的特征信息建立分类定义,提出了快速、准确获取土地利用类型的方法。研究结果表明,运用面向对象方法能很好地解决无人机高分辨率影像分类问题,其中关键是影像分割尺度的选择和影像对象特征信息的提取。     

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。     

一种基于无人机位姿信息的航拍图像拼接方法

针对现有航拍图像拼接方法处理速度较慢的问题,提出一种基于无人机位姿信息的快速拼接方法。首先从机载GPS和惯性导航单元获得无人机航拍时的坐标和姿态角,根据每一幅航拍图像对应的无人机坐标和姿态角计算它们之间的单应变换矩阵,实现航拍图像之间的快速配准。然后通过单应变换矩阵的运算得到拼接图像之间的配准,最后完成多幅图像的拼接得到整个区域的全景图。试验结果证明该方法快速有效。     

利用低空无人机飞控数据的摄影航带全自动整理方法

本文为低空无人机平台弱控制航摄影像建立符合航测处理要求的区域网,提出了基于无人机飞控数据的无人机影像航带整理技术;分析了无人机影像航测处理区域网构建要求,提出针对无人机航测处理的航带整理技术流程;设计了基于飞控姿态数据的无人机起降和转弯影像自动剔除算法,自动生成航带;并提出了基于飞控数据快速计算像片FOV算法,构建区域网内像对链接关系;对实际无人机航摄的两个测区进行航带整理实验,结果表明基于飞控数据可快速构建区域网,满足空三匹配和挑片测图要求。     

SFM的倾斜航空影像空中三角测量

针对传统空中三角(简称空三)测量方法处理倾斜航空影像的不足,提出了一种基于SFM算法的倾斜航空影像空三测量方法。首先利用垂直影像空三结果获取初始区域网模型,垂直影像空三解算可通过常规的空三算法或现有的软件获取。然后采用SFM算法,在初始区域网模型的基础上,递增式地恢复倾斜影像的外方位元素,最后将垂直影像和倾斜影像联合进行绝对定向、区域网光束法平差。选用玉树数据进行空三试验,结果表明:本文提出的SFM方法能够精确解算出倾斜航空影像的外方位元素,且空三结果优于现有倾斜影像空三软件Pix4Dmapper,可以作为一种倾斜航空影像定向方法。     

由小面阵CCD组合构成宽角航空相机

本文研究由多台小面阵CCD相机构建组合式宽角航空相机的新方法———包括由3台或4台相机组合构建的多相机系统结构,由其分离的各影像转换成等效大影像的数学表达;利用室外和室内近景相机检校场对组合相机系统进行高精度检校的内容、解算方法和检校结果;最后给出了以3相机组合系统装备无人驾驶飞行器(UAV II)进行低空摄影的影像成果。     

扩展共线方程结合车载组合全景相机影像区域网平差

利用扩展共线方程实现组合相机单片影像的空中三角测量,通过该方法来提高全景影像的定位精度。由于组合全景相机中各子相机刚性固定,相机间的相对位姿参数可以精确标定,因此利用扩展共线方程模型,可以将组合全景相机的构像单元从单个子相机影像扩展为整个组合相机获取的多张影像。与已有的球模型方法,包括球理想模型和球严密模型方法相比,本文所用的扩展共线方程方法使用各子相机影像像点作为观测值,避免了球模型方法中由各子相机摄影中心不重合导致的球模型投影误差和摄站内重叠区域融合误差。试验结果表明:与球模型方法相比,本文方法无需模型投影和摄站内重叠区域融合等繁琐的处理过程,避免了由其引起的精度损失,保证了空三网稳定性的同时提高了定位精度。     

Geomorphological monitoring of a highly dynamic estuary using oblique aerial photographs

Abstract

Bad weather in many countries limits the use of optical satellite imageries in spatial and temporal monitoring of the environment. In this paper, a series of low-altitude oblique aerial photos taken on daily, weekly and monthly intervals were used to monitor the geomorphological changes in the upper part of the Mersey Estuary, northwestern England. This low-altitude aerial photo methodology reveals itself to be a satisfying compromise between cost, accuracy and difficulty of implementation. It offered a large amount of information on a spatial and temporal scale aiding in the understanding of channel mobility. This was an important consideration in the sitting and installation of new bridge pier foundations. This series of oblique aerial photos was used in a dynamic model to determine the migration of the ebb channel and was effective in identifying the main route of flow. Few uncertainties were encountered and the level of accuracy achieved in resolving these uncertainties in the images was in the range from 40 cm to a maximum of 1.7 m. This was compared with historical navigation charts and showed good correlation. Further applications are required to improve the quality of the data output from these images and the development of the technique.     

基于大比例尺航空影像共面约束条件的相机自检校方法

提出了基于大比例尺航空影像共面约束的相机自检校方法,该方法使用所有立体像对同名点基于共面约束对相机的内方位元素及畸变系数进行解算。首先进行航空影像同名点匹配,构建立体像对;然后基于共面约束使用直接解法和迭代优化进行相对定向,解算相机位置与姿态;最后使用最小二乘优化方法解算相机内方位元素和畸变系数。对于高分辨率大尺寸航空影像,图像中心及边缘的畸变差异较大,为了进一步提高解算精度,对图像进行网格区域划分解算畸变。使用大比例尺航空影像进行解算能真实精确反映航空摄影测量时所获取图像的相机参数和畸变系数,避免检校环境与使用环境不同解算得到的相机畸变参数不能真实反映所获取影像的畸变问题;使用所有同名点解算,避免由于选择不同特征点或控制点对检校精度的影响;通过区域网格划分,进一步提高了解算精度。对检校结果进行了分析,该方法精度较高,与基于室外检校场的精度相当,能真实精确反映航空摄影测量时所获取图像的相机参数和畸变系数,提高了三维重建的精度。     

对偶四元数近景影像空中三角测量法

提出了一种对偶四元数近景影像空中三角测量方法,利用对偶四元数统一表示光线束在空间中的螺旋运动,近景区域网内所有光线束的角元素用对偶四元数的实部表示,所有线元素以对偶四元数的实部和对偶部分共同表示,最终建立对偶四元数空中三角测量平差模型,实现内、外方位元素和模型点物方坐标的解算。选用真实影像和大姿态角模拟影像开展了空中三角测量试验,试验结果证明对偶四元数近景影像空中三角测量方法能获得较高的精度。     

DMCⅢ航空数码影像匀光算法研究

DMCⅢ航空数码相机采用了新型的面阵CMOS传感器代替了原来的CCD传感器,导致影像亮度不平衡,严重影响了后期的空三加密工作。Wallis匀光算法主要用于多幅影像间的差异调整,能够有效地解决DMCⅢ影像的质量问题。本文详细地阐述了DMCⅢ影像的Wallis匀光算法,并结合实例进行验证,匀光效果理想。     

旧空三成果在新航摄资料中的应用研究

对新航摄资料进行航测成图的常规方法是重新布设外业像控,并进行空三加密.这种方法的缺点是作业时间长、投入多、未充分利用旧有资料.本文研究的内容是应用旧的空三成果和外业像控成果,对新航摄资料进行空三加密,并利用几种方法检验成果的可靠性.     

基于增强KAZE的航拍地图拼接方法

基于局部特征的航拍图像拼接算法,是一种比较常用的建立局部地区地图的方式。针对现有的基于局部特征的拼接算法鲁棒性差速度慢等缺点,本文提出一种基于增强KAZE的航拍地图拼接方法。首先建立APAP算法模型,然后利用奇异值分解建立鲁棒性更强的KAZE描述符进行匹配,随后根据匹配点解APAP模型得到网格单应性矩阵,最后以三张航拍图像为一组,以中间图像为目标形变图像分别与左右图像进行拼接,非重叠区域进行网格单适应矩阵高斯加权变换。实验表明,该方法不仅具有很强的鲁棒性,而且拼接速度快,对于多张航拍图像可以减小拼接误差。     

3S技术在农村土地承包经营权调查中的应用

以涞水县胡家庄乡为例,以无人机航拍正射遥感影像叠加行政村界线图为工作底图,首先以行政村为单位进行大地块划分,然后按自然村、组、户、地块的顺序进行调查。利用影像的空间、纹理等特征,采用图解法测量地块边界及界址坐标。在零碎地块、地块边缘以及影像判读不清的情况下,利用GNSS-CORS技术实地测量获取地块界址点坐标。利用GIS技术进行图解法和实测法的数据处理与融合,获取完整的承包地块图,确定地块位置、面积、四至等信息,从而获得权威的农村土地承包经营权调查成果。