基于全站仪及Lensphoto系统复杂地形影像图测绘研究

随着多基线近景摄影测量研究的深入,非量测数码相机在近景摄影测量中应用越来越广。以某实验区为例,旨在将控制测量与摄影测量相结合,通过制订多基线近景摄影测量外业技术方案,利用全站仪、数码相机联合测量获取空间数据、影像数据,应用Lensphoto软件系统实现空三匹配、空三交互、加密匹配生成点云数据,得到三维模型点云数据以及3D景观图的地形影像图。同时,对地形图进行精度验证,满足三等地形测量规范要求,获取传统测量难以比拟的试验效果。该方法具有快速高效的特点,解决传统摄影测量工作繁复的问题。     

基于普通数码相机的近景摄影测量方法与精度的试验研究

普通数码相机由于体积小、重量轻、价格低廉、像素几何位置精度高、影像可直接输入计算机进行处理等优点备受人们青睐。随着数字摄影测量技术的发展,数码相机分辨率的不断提高,人们开始考虑能否将普通数码相机应用于工程实践。本文以普通数码相机作为影像信息的获取手段,就控制点的数量、分布、精度、影像获取及其量测方法、数据处理解算方法、解算精度等问题进行了研究。     

从控制点到控制片

基于数字正射影像和数字高程模型等地理编码数据的“云控制”模式在中小比例尺影像的应用日趋成熟,但其本质仍是从物方获取控制点,数据产品中的误差导致其难以应用于大比例尺测图场景。基于已知精确几何定位参数和空三加密点的原始影像构建约束是理论更优的云控制模式。提出将这种由像方出发的云控制模式发展为一种标准化的测绘产品,即控制片,以期在更好地保障定位精度的前提下,降低重访航测任务中的重复劳动和算力消耗;介绍了控制片在大幅面航空相机检校、无人机影像和卫星影像几何定位方面的应用;并对推动构建控制片应用体系提出了若干建议。     

多源卫星影像的摄影测量遥感智能处理技术框架与初步实践

回顾并分析了摄影测量与遥感学科的发展历程,并针对大数据和智能化测绘新时代的多源遥感影像精准快速智能处理的迫切需求,本文提出摄影测量遥感的科学概念.全新的摄影测量遥感主要由摄影测量和遥感两个学科的交叉融合而形成,致力于研究解决同步探测被摄目标的几何位置、物理属性、语义信息和时序变化关系的理论方法及技术问题,其理论基础和支撑学科包括摄影测量、遥感、人工智能、大数据处理与高性能计算等,将突破目前摄影测量侧重几何处理、遥感侧重语义信息提取反演的相对独立现状和串行技术路线,通过几何模型与光谱辐射反射信息的深度交叉融合形成几何语义一体化处理机制.本文在阐述摄影测量遥感基本概念的基础上,初步探讨了其涉及的主要科学问题及相关研究应用领域,并以多源遥感卫星影像为例构建了一体化摄影测量遥感智能处理技术框架,通过语义信息提取与精准几何处理的交叉闭环融合,显著提升了高分辨率多源遥感卫星影像精准快速处理的自动化和智能化水平,多个应用实践初步验证了相关理论方法的正确性和有效性.     

基于低空摄影测量的机载LiDAR点云修复方法

针对机载LiDAR点云存在数据缺失造成的空洞问题,研究利用低空摄影测量技术,探索机载LiDAR点云空洞修复的方法。利用低空摄影测量手段获取的遥感影像可以生成高精度的修复点云,并通过将修复点云融合到原始LiDAR点云中,实现对机载LiDAR点云空洞的修复。该方法操作简单、效率高,适用于大面积机载LiDAR点云数据的批量修复,能够为城市三维精细化建模提供重要的数据支撑。     

基于近景数字摄影测量的飞机表面模型重建

介绍了数字近景摄影测量在重建飞机三维表面模型中的应用方法。根据飞机表面的特征,结合摄影测量方法的特点,总结出包括拍摄计划制定、外业测量、内业处理的一套处理方法:根据飞机外形特征,划分适于拍摄和后期处理的拍摄带;在机身和地面布置一定数目的控制点作为对拍摄像片的控制;利用数字近景摄影测量中影像匹配、相对定向、绝对定向以及光束法平差等一系列方法的综合运用,解算拍摄像片的外方位元素;对飞机机身分块处理,以三角网为基础重建飞机完整的三维表面模型。     

基于贴近摄影测量技术的实景精细建模

近年来,随着倾斜摄影技术以及建模软件的不断成熟,实景三维建模技术取得了迅速的发展与广泛应用.但受到航摄死角、地物遮挡以及影像错误匹配等影响,通过倾斜摄影技术构建的实景模型存在局部几何结构粗糙、空洞等现象.本文主要研究基于航空摄影测量和贴近摄影测量技术采集影像,并利用实景三维建模技术将无人机影像处理得到的点云与贴近地面采集的地面影像处理后得到的点云融合进行精细化实景建模.并以山西省大同市煤炭地质公园试验数据为例,融合无人机倾斜影像数据与贴近地面影像数据,使用Context Cap-ture(原名Smart 3D)处理软件进行点云融合局部精细建模,使模型精细化程度大大提高,能够真实反映地形地貌.     

倾斜摄影测量技术应用及展望

倾斜摄影测量技术作为一个新兴的技术方法在三维建模和工程测量中有广泛的前景,文中分析了倾斜摄影测量技术的发展概况、基本原理及外业数据获取,探讨了影像数据的匹配、正射影像纠正以及平差等处理的关键问题并进行总结,详细地介绍了无人机用于倾斜摄影测量的现状及其优越性,对目前倾斜摄影测量精度、存在问题及未来发展进行了描述,通过本文可以快速地了解倾斜摄影测量的技术,并为三维建模提供了一个快速、高效的新方法,展现了倾斜摄影测量技术在测绘领域的巨大潜力。但国内倾斜摄影测量技术仍处于实验和推广阶段,同时还存在一些因素限制其发展,仍需要进一步的研究。     

高分辨率光学卫星影像高精度在轨实时云检测的流式计算

本文重点阐述基于机器视觉的智能摄影测量的效率基础问题之二：高精度影像在轨实时云检测方法。随着技术发展,数据获取能力不断提升,待处理的数据量呈爆炸式增长;同时,对处理精度需求的提升,导致所需计算量的不断增长,二者凸显了智能摄影测量面临的效率问题。对光学卫星影像而言,高达50%的平均云覆盖率严重制约了高效精准在轨智能摄影测量的实现。针对于此,本文结合机器视觉中“自底向上”的图像理解控制策略,提出一种可供借鉴的基于流式计算的高分辨率光学卫星影像高精度在轨实时云检测方法,采用适合在轨搭载的嵌入式GPU实现实时流式计算,为后续的智能摄影测量处理提供输入。本文方法采用不依赖外存的快速处理机制,对持续流入的数据实时分块,通过负载均衡机制将数据块依次分发至各个单元并行处理,从而实现“流入、处理、流出”的实时处理。利用高分二号数据对本文方法进行试验验证,结果表明本文方法在显著提高云覆盖区域检测精度的同时,综合加速比达14,可满足在轨实时处理需求。     

一种基于无人机倾斜摄影的高精度单体三维建模方法

传统倾斜摄影测量在同时获取正射和倾斜影像数据时,往往对建筑物低空立面纹理采集不够精细,且多数建筑物或地物模型毗连成片,不利于单独管理与使用。鉴于此,提出了一种高精度单体三维建模方法。首先结合建筑物几何特征和分辨率需求,研究三维环绕式航线设计方案,采集覆盖全局的高分辨率影像数据;然后将倾斜摄影模型的点云划分为虚拟网格,并将每个虚拟网格中的点云视为一个整体,通过设置高差提取建筑立面的点云,经点云分类处理,进一步提取轮廓信息;最后通过提取轮廓线相交三角形,实现单个建筑模型的三维构建。结果表明,该方法能自动、高效地单体化构建倾斜摄影建筑模型,对工程建设与发展具有一定的应用价值。     

低空摄影测量立体影像匹配的现状与展望

影像匹配是在两幅或多幅具有重叠度的影像中通过特定的算法提取影像间同名点的过程,是低空摄影测量数据处理中最为关键的步骤,匹配质量与效率直接影响到后续数据处理的成功与否,关系到测绘产品生成质量。本文系统阐述了低空摄影测量影像匹配的研究现状与展望。对影像匹配的分类进行总结和归纳,大体上,影像匹配可划分为两大类,即基于灰度和基于特征的匹配。重点针对基于特征的影像匹配,从点、线、面等特征提取算法及特征描述符和相似性测度与策略等方面进行了详细阐述。此外,列举最新的基于深度学习的影像匹配算法,对低空平台搭载的多样化传感器数据融合可能涉及的影像匹配方法进行了展望。     

侧视雷达影像距离-共面模型严密定位

本文对现有侧视雷达遥感影像的几何构像模型在摄影测量应用中的不足进行了理论分析,以外方位元素作为定向参数,依次建立了像点坐标显函数形式的距离-共面(R-Cp)方程、地心直角坐标系中星载侧视雷达影像的距离-共面方程、以及星载侧视雷达遥感影像的严密定位模型,并进行了稀少控制点条件的星载TerraSAR-X影像定位试验。理论和试验表明,本文所建立的R-Cp严密定位模型,使得雷达影像像点量测坐标作为摄影测量观测值的属性得到体现,容易吸收和利用光学遥感影像基于共线方程模型发展起来的成熟的数字摄影测量数据处理方法,有利于提高雷达遥感影像摄影测量数据处理的严密性、稳定性、可靠性及数据处理效率。     

摄影测量和数字图象处理的某些进展

本文从王之卓教授关于“数字图象处理将是摄影测量的一个新的作业领域”的观点出发,介绍了用数字图象处理的方法解决摄影测量问题方面的某些进展,主要是:快速数字微分纠正,影象增强与镶嵌,数字立体正射影象图,LANDSAT和SPOT卫星图象的参量估计与星历数据的利用。     

“针孔”模拟成像下的单航空影像与LiDAR点云配准

以摄影测量共线方程为严格配准模型,提出了一种引入针孔成像模拟过程的单张航空影像LiDAR点云配准迭代方法,共分为3个阶段:第一,利用航空影像内参数及初始外方位元素对LiDAR点云针孔模拟成像,生成与航空影像空间分辨率、几何形变相接近且具有相同幅面大小的透视影像-LiDAR深度影像;第二,以梯度互信息作为影像相似性测度依据,实施影像金字塔、分块处理策略实现LiDAR深度影像与航空影像几何变换参数快速估计,进而依据估计参数及LiDAR深度影像、激光脚点投影关系建立LiDAR点云航空影像概略相关;第三,以LiDAR点云影像概略相关下的近似同名像点为观测值,以像点梯度互信息为权重,实施摄影测量空间后方交会计算获得优化的影像外方位元素,生成新的LiDAR深度影像并重复上述过程,直至满足给定的迭代计算条件,实现单张航空影像与LiDAR点云数据的自动空间配准。实验表明,本文方法配准精度达亚像素级且自动化程度高。     

The Role of a Digital Intelligent Camera in Automating Industrial Photogrammetry

In the past few years the automation of digital industrial photogrammetric systems has increased dramatically. Due to digital image processing software, coded targets and automatic matching methods, a huge number of photogrammetric measurement tasks can be fully automated. In many cases a "one button click" is enough to provide the three dimensional co-ordinates of measured points without any manual interaction, immediately after acquiring the images. The technology of intelligent cameras is a logical step towards automated photogrammetric measurements. An intelligent camera, which has an integrated computer, analyses the image immediately after it is taken. This technology provides not only a much shorter processing time for the images but also more control over the measurement process just when it is needed, during image acquisition. This takes place in the form of real time feedback.
This paper describes the role of a digital intelligent camera in the automation of an industrial photogrammetric measurement system and gives an overview of existing automation techniques in industrial photogrammetry. As an example of an intelligent camera, the performance of the new INCA digital intelligent camera, developed and manufactured by Geodetic Services, Inc. (GSI) and distributed by Leica, is described.     

天空地多源遥感数据的广义摄影测量学

21世纪以来,随着云计算、大数据、物联网、机器学习等信息技术领域的飞速发展,人类已进入人工智能新时代。摄影测量学科也顺应新一轮科技革命的浪潮,快速发展为全新的广义摄影测量学,其载体平台、仪器设备、数据处理理论技术及应用领域都已发生显著变化,天空地一体化的多传感器多层次综合立体观测技术得到极大发展,全面进入综合智能摄影测量时代。本文提出广义摄影测量学的科学概念,并详细论述其学科内涵、发展特点、研究方向与应用领域。在全新的广义摄影测量框架下,数据获取呈现多视角成像、多模态协同、多时相融合、多尺度联动等特点,数据处理则呈现多特征耦合、多控制约束、多架构处理、多学科交叉等趋势。天空地一体化广义摄影测量学的全面发展和智能服务,尚需在天空地多视角/多模态影像处理、智能信息提取与监测、点云与影像联合建模、无人系统自主导航、智能制造系统视觉检测等方面取得更大突破,形成从天空地多源遥感数据实时/准实时智能几何处理到信息提取服务的完整理论和技术体系,迎接智能化测绘新时代的到来。     

Principle, software and experiment of GPS-supported aerotriangulation

1 IntroductionAs is now well known, the high accurate point de-termination with airborne remOe sensing data hasalways ben one of the most fundaxnental prObletns..in aerial photOgrammtry. According to the princi-ple of the geOmtry reversal in photOgramrntry,the interior and exterior orientation elements ofaerial phOtOgraphs must first be known in order toreconstnJct the measuring stereo geometric medels.For the past 60 years, however, the interior orienta-tion parameters of carnera were main…     

提高送电线路航测断面高程拟合精度的方法

航测影像分辨率高、现势性强,采用航测影像进行送电线路平断面图的绘制是减少外业工作量,提高生产效率的主要手段。本文分析了航测平断面图高程误差产生的原因,提出了利用GPS RTK外业采集高程数据,提高航测平断面图高程拟合精度的方法。     

热红外与可见光数据的云边缘高度匹配

高分辨率数据中云高度的差异性突显,特别是边缘处高度在云阴影识别和地表辐射估算等方面成为需要考虑的重要因素。热红外数据获取云高度分辨率较低、缺乏细部差异性特征,为解决这一问题,首先将对应的热红外和可见光数据进行特征点配准,再将基于热红外数据计算的云高度重采样至高分辨率,然后以基于欧式距离变换的围线搜索方法及距离加权将热红外云边缘高度匹配至对应的可见光图像,最后根据云阴影的相似度匹配方法确定真实云高度。结果表明,算法在遵循热红外云高信息分布变化规律的同时,可以得到较准确的高分辨率云边缘高度,一定程度上解决了热红外技术获取云高在分辨率上的局限,扩展了其在云高反演方面的作用。     

射影空间中摄影测量基本几何关系式的建立

对射影空间中摄影测量的一些基本问题进行了研究,建立了射影空间中物像之间的共线条件关系式、物像之间的直接关系式以及同名像点之间的共面条件关系式。