多镜头组合式相机的全景SLAM

同步定位与地图构建（simultaneous localization and mapping，SLAM）是摄影测量、计算机视觉和机器人学的研究热点，并广泛应用于移动测图系统、机器人、无人驾驶车等。本文提出一种针对多镜头组合式全景相机的基于特征的SLAM解决方案。首先，本文建立了鱼眼相机的高精度检校模型，以保证鱼眼相机与全景相机之间的高精度坐标转换；然后，将多镜头组合式全景成像模型嵌入SLAM的初始化、局部地图生成、关键帧选取、图优化等各个流程中。此外，考虑全景相机变形大、基线长的不利因素，本文在特征匹配、平差、特征点跟踪等SLAM的各个步骤都进行了针对性改进。本文在两套车载全景数据集共8000余张全景影像上进行试验。结果表明，本文所提出的全景SLAM很好地实现了全景相机的自动定位与地图构建功能，并达到了接近GPS参考的极高定位精度而无须借助GPS/IMU组合导航系统。相对于主流的基于平面相机的各类SLAM系统，如Mono-SLAM、Stereo-SLAM以及RGB-D SLAM，本文提出的全景SLAM可作为良好的补充，并为GPS信号失锁时的传感器定位提供廉价的自动解决方案。     

中海达高精度移动测量系统在城市部件普查中的应用

正Hi Scan-S高精度一体化移动三维测量系统是中海达自主研制的新型测绘装备,该系统集成了高密度三维激光扫描系统、360°全景相机、高精度定位定姿系统等多个传感器、总成控制系统和高性能计算机(如图1所示)。将其搭载在汽车上,在车辆高速行进中,可快速采集道路及两旁地物的高清影像及激光点云,并根据各种应用需要进行各种要素特别是道路两旁要素的任意随时的按需测量,包括道路中心线或边线位置坐标、目标地物的位置坐标、路     

中海达iScan-P便携式移动三维激光测量系统概述

<正>一、引言i Scan-P是中海达自主研制的便携式移动三维激光测量系统。该系统可单兵背负、自行车搭载和三轮车安装,在载体移动过程中可快速获取高精度定位定姿数据、高密度三维点云和高清连续全景影像数据,并通过系统配备的数据加工处理、海量数据管理和应用服务软件,为用户提供快速、机动、灵活的单兵背包式三维激光全景移动测量完整解决方案。同时,i Scan-P设备体积小、重量轻,不依附于任     

中海达推出一体化移动三维测量系统

[本刊讯]2013年1月18日,在武汉举行的"中海达2013新技术报告会"上,广州中海达卫星导航技术股份有限公司推出了自主研制的一体化移动三维测量系统———iScan。这是中海达继2012年11月在西安推出第一台国产地面三维激光扫描仪和多波束样机后的又一突破。iScan将激光扫描模块、惯导模块、卫星定位模块、里程计和全景相机等传感器与高性能计算机高度集     

组合式全景相机成像模型的标定与分析

在移动测量系统的传感器标定时,精确解算全景相机的外方位元素是一个重要环节。针对使用全景相片来解算全景相机外方位元素的问题,介绍了理想全景相机成像模型和严格全景相机成像模型的原理。为了对这两种模型进行评价,设计了室内、室外两种情况下的两次基于全景相片的空间后方交会实验,使用最小二乘法解算了两种模型全景球坐标系的外方位元素。对两种相机成像模型解算的外方位元素进行精度比较。结果表明,理想全景相机成像模型存在系统误差,但在物距较大时,其对测量精度影响较小;而严格全景相机成像模型对系统误差进行处理,其模型更优。本结论对使用全景相片进行摄影测量计算有一定参考意义。     

高清三维实景在数字城管中的创新应用

正一、三维实景技术高清三维实景在数字城管等行业中的技术应用是一个庞大的系统工程,不是单靠单个点突破就能够顺利地运营和使用的。它要求不仅能够采集、生产、管理、展示实景数据,还可以跟激光点云相结合,使其具备城市部件反投、测量等功能特性。一般来讲由三大子系统组成,分别为数据采集子系统、数据处理子系统、信息管理子系统,分别实现实景三维数据采集、数据加工处理、数据管理发布,系统架构如图1所示(以中海达iScan三维实景技术为例)。     

数字航测相机的研究进展

本文阐述了航测相机传感器技术、位置姿态传感器技术和惯性稳定平台技术的发展概况,对具有代表性的两类数字航测相机———框幅式数字航测相机和推扫线阵航测相机的发展进行了叙述,并对国产数字航测相机——SWDC4a和SWDC5系列的研制与发展进行了介绍。数字航测相机的应用增强了对地观测能力、缩短了地理信息处理的周期、提高了对地观测的时效性。     

一种相机标定参数的柱面全景影像拼接方法

针对全景影像拼接方法存在批量快速拼接困难、匹配精度低、匹配成功率不高等问题,该文提出一种多拼柱面全景相机影像的严密拼接方法。首先对全景相机进行标定,获取每台相机的内参数和单相机之间的相对外方位元素;再根据摄影距离以及摄影中心、像点与物点三点共线的原则,求出每张影像中像点对应的物方点的坐标;最后根据虚拟摄影中心、物点和虚拟像点三点共线的原则,得出像点在柱面上对应的虚拟像点坐标,经过角度归算和影像间的融合处理,获取柱面全景影像。实验表明,多拼全景相机影像拼接方法达到了严密、快速的拼接效果,可方便实现全景影像和单相机影像之间的坐标变换,为后续全景影像的浏览、量测、真彩激光点云的生成和实景测量等应用提供了一种影像拼接方法。     

空地一体化三维实景服务关键技术研究

借助倾斜摄影测量平台和全景移动测量系统获取倾斜摄影影像与激光高清全景相片,在此基础上,研究两者间的时空统一基准,实现倾斜摄影影像与地面街景的无缝集成,突破点云与街景影像的高精度配准,探讨激光高清全景新载体下的定位、量测、增强显示等技术,进一步探索基于倾斜摄影与全景移动测量系统的空地一体化实景服务模式关键技术。     

多影像空三平差辅助下的车载全景相机严密标定方法

针对目前全景相机标定方法的研究现状,提出了一种多影像光束法空三平差辅助下的全景相机内参数严密标定方法。首先建立全景相机标定场,对组成全景相机的每台单相机的内参数进行标定;然后按照预先设计好的摄影参数,旋转摄影获取全景相机在标定场中多个不同摄影方向的影像,利用其中一个摄站的标定影像和物方控制点通过空间后方交会的方法解算单相机之间的初始相对方位元素,即粗标定;最后将所有摄站的标定影像构建区域网并进行光束法空三平差,获取精确的全景相机参数,即严密标定。试验表明,文中提出的全景相机标定方法可以提高标定结果的精度和可靠性,为全景影像的拼接、量测及真彩点云的生成等后续研究和应用奠定可靠的基础。     

低成本大视场深度相机阵列系统

在测距传感器不断轻量化、小型化以及室内外地图一体化导航应用的驱动下,三维（3D）室内移动测量成为当今研究和应用的热点,在室内建模、室内定位等新兴领域中的应用越来越广泛。3D室内移动测量系统通常配备激光扫描仪、全景相机、惯性测量单元（inertial measurement unit,IMU）系统和里程计等传感器,虽能实现3D室内点云数据的采集,但其距离传感器-激光扫描仪价格昂贵且便携性较差。彩色深度（RGB depth,RGB-D）相机为低成本3D室内移动测量系统构建提供了新的距离成像传感器选择,但主流型号RGB-D相机视场角小,继而导致数据采集效率远低于传统激光扫描仪,难以做到点云数据的完整覆盖与稳健采集,且易造成同时定位与制图（simultaneous localization and mapping,SLAM）过程中跟踪失败。针对以上问题,构建了一种低成本室内3D移动测量系统采集设备,通过组合多台消费级RGB-D相机构成大视场RGB-D相机阵列,提出了一种阵列RGB-D相机内外参数标定方法,并通过实验检验了设计系统采集的点云数据的精度。     

中海达船载移动测量系统在河道、库区测量中的应用

<正>近年来,随着激光雷达的发展,三维激光扫描仪和移动测量系统也尝试被应用到河道测量中,它能对物体进行三维扫描,从而快速获取目标的高密度三维坐标,同时也是一种实时性、主动性、非接触、面测量的数据获取手段。中海达船载移动测量系统主要由三维激光扫描仪、卫星定位模块、惯性导航系统、360°全景相机、多波束(可选配)、同步信号集成控制模块及嵌入式计算机系统组成。该系统在载体移动过程中能快速获     

高分辨率数字航测相机现状和思考

本文根据国内外数字航测相机发展的实际情况，对于新型数字航测相机视场角、影像分辨率、像移补偿、摄影间隔和影像存贮器容量、相机系统的动态定位与定向以及真彩色与多光谱摄影等技术问题进行了分析并给出了相应的结论。     

中海达iScan中标福建省制图院

正[本刊讯]2014年7月14日,中海达iScan成功中标福建省制图院全景移动测量项目,成功把中海达移动测量技术带到福建测绘地理信息工作中。此次中标项目是今年全国测绘地理信息局系统第二次针对移动测量系统的公开招投标项目,受到用户单位的高度重视。为此,用户单位曾先后多次到参与投标的企业进行考察,并针对全景移动测量系统硬件性能指标、配套处理软件、成熟应用案例、作业标准规范、售后服务承诺等多方面进行了评测对比。最终,中海     

玉兔号月球车全景相机的正交变换投影模型

玉兔号安装了一对全景相机,全景相机使用的镜头设计为视场小的长焦距镜头,这种镜头的光线束入射角较小,若采用传统的透视投影模型进行相机检校可能会造成法方程式系数矩阵的病态。针对这一特点,本文提出一种基于正交变换模型的相机检校方法,通过真实数据试验证明,该方法具有很高的精度和稳定性,可以用于对玉兔号月球车的全景相机进行检校。     

三维激光实景技术在智慧城市建设中的应用

正一、三维激光实景技术特点中海达旗下子公司武汉海达数云技术有限公司致力于高精度三维激光测量系列产品的开发、应用服务与产业化,以完全自主知识产权的高精度三维激光测量技术为核心,以3S技术为依托,围绕高精度三维激光扫描仪器及其集成系统的研发、生产、销售与行业应用,面向测绘地理信息、数字文化遗产、精密工业测量、智慧城市等领域提供完整的信息化解决方案与服务,为数字三维世界建设与应用提供技术支撑。     

GNSS-RTK与数字测深集成系统在电力工程水下地形测量中的应用

结合某电厂扩建工程1∶1 000长江水下地形测量的工程案例,利用GNSS-RTK与中海达数字测深集成系统进行水下测量,详细介绍和论证该数字测深系统在电力工程水下地形测量中的应用原理和实用性、高效性。     

车载全景相机的影像匹配和光束法平差

提出一种针对车载全景影像序列的自动匹配和光束法平差方法.首先在单景鱼眼相机上进行多特征联合的初匹配;然后将同名特征投影到全景相机坐标系,并利用GPS/IMU数据进行粗差剔除和精匹配;再建立全景坐标下的透视投影几何模型,对匹配获得的连接点进行GPS/IMU辅助的光束法区域网平差,根据连接点的距离设定初始权,并通过选权迭代法剔除粗差,获得最终平差结果.试验结果表明,本文所提出的多特征匹配和全景坐标系平差的方法能够很好地处理全景相机的连接点提取和平差问题.     

基于共线原理的全景影像真彩色点云生成算法

常规激光点云数据通过将激光点云与彩色影像进行融合,将影像所富含的色彩信息赋给相应的激光点云、可形成一种"纹理丰富、颜色直观、位置准确"的真彩色点云成果,不同类型相机拍摄得到的影像对激光点云赋彩色的原理和过程均不相同。文中基于移动测量系统及360°全景影像的测绘高新技术,研究全景相机拍摄的影像与激光点云的匹配、融合,提出一种基于共线原理的由全景影像给激光点云赋彩色的算法。算法充分利用全景影像360°可视以及激光点云位置精确的特点,经实验验证算法推导正确,生成的真彩色点云色彩纹理细致,空间位置准确。     

线阵全景相机检校模型研究

线阵全景相机通过线阵旋转来获取水平角可达360°场景的影像,将其应用于近景摄影测量可减少摄站数,避免影像拼接问题。分析了线阵全景相机检校的几何成像模型,推导了平差函数模型,并分别用模拟和实际全景控制场数据验证了该平差函数模型,结果表明该模型参数选择合理,正确描述了线阵全景相机的内部结构关系,是线阵全景相机的一种实用检校模型。