一种相机标定辅助的单目视觉室内定位方法

目前随着室内定位技术的发展,人们对室内定位精度提出了更高的要求,高精度、低成本的室内定位技术成为研究的热点。本文结合相机标定提出了一种单目视觉室内定位方法,将室内环境按照是否共面进行区域分割,并对分割后的各区域进行相机标定,对摄像机获取的视频进行运动目标检测获取目标像素坐标,利用像素坐标和相机与空间的位置关系并结合平面约束方程进行目标位置解算。试验表明：该算法定位精度在X方向小于0.15 m,Y方向小于0.35 m,平均单点定位时间小于5 s,获得了良好的室内定位效果。     

面向配网带电作业机器人的激光雷达与视觉系统融合定位

为提高配网带电作业机器人在开展带电作业时对导线的识别与定位的准确性,本文提出了一种基于单线激光雷达传感器与视觉系统融合的定位方法,获取导线的空间三维坐标。并通过研究多传感器在户外强光环境下的工作特点,提出了基于激光雷达深度信息与图像信息的多传感器融合算法。首先利用激光雷达与相机事先进行像素级标定,使图像像素与激光雷达深度点云一一对应;然后利用Canny算法与霍夫变换,获取图像中作业导线;最后计算出导线与雷达点云空间中相交部分空间位置,实现机器人在户外强光下高精度、高效率地进行导线识别定位,帮助机器人完成抓取导线等动作。     

基于相对定向-空间前方交会的数码相机检校模型研究

相对于普通摄影拍摄,摄影测量所用的数码相机必须精确测定相机内方位元素和相机畸变参数。但传统的基于空间后方交会的检校方法需要进行大量的外业量测工作,效率低下。本文提出一种基于"相对定向--空间后方交会"的数码相机检校方法可以有效的优化物方点三维坐标解算模型,实现控制点空间三维坐标的快速获取,减少大量外业量测工作,实现数码相机的快速校验。     

辐射产品的卫星影像内部畸变几何标定

针对卫星发射以后,由于外部太空环境的变化和相机光学系统的径向畸变导致卫星成像影像的外部误差和内部畸变,须对光学遥感相机长期周期性地进行几何标定消除卫星影像系统误差和相机指向角误差提高卫星影像几何定位精度的问题,该文从简单易行的角度出发,基于相机的CCD固定偏差原理构建一种新型的模型或内标定算法消除影像的内部畸变,以经过畸变改正的卫星影像辐射产品为参考控制,采用亚像素匹配法构建内部畸变模型修正卫星遥感影像的内部畸变,并分别以不同侧摆角和影像行数的SJ9A和ZY3为实验和参考控制数据构建和验证新型标定模型的有效性和实用性。     

可量测视频目标动态轨迹生成及GIS应用

动态目标三维重建是进一步实现目标地理信息时空分析、目标统计、目标查询、异常报警及各种空间数据挖掘应用的重要基础。利用计算机视觉技术将摄像头中目标框的二维像坐标信息实时动态还原成三维物方目标信息,采用基于物方特征域的模式分类方法,通过目标物方尺寸、目标出现的物方位置进行更准确的目标筛查,提高了目标跟踪的准确性,降低了虚警;通过地平面约束实现单目目标立体定位,增加了立体定位的场景覆盖范围;进而把以帧为单位的视频数据解析成为以目标轨迹为单位的空间三维地理对象信息,并将生成的时空轨迹图层集成到地理信息系统,实现了基于地理信息空间分布的视频时空数据管理。     

基于ICP方法缺乏纹理物体三维曲面模型的匹配

对缺乏纹理物体建立三维模型,关键的难度在于缺乏特征点和点的坐标获得。本文采用ICP算法来对物体进行匹配,当特征点不足时,ICP算法是一个很适用的匹配方法,只需要对物体的给定点寻找最近点。为了计算目标点的坐标,利用投影器投射清晰稳定的纹理到缺乏纹理物体的表面,然后CCD相机对物体进行拍摄。通过线检测和空间前方交会解算出物体部分模型表面的空间点;并使用无需控制点的ICP方法对相互重叠的部分模型进行匹配,从而完成物体的三维重建。实验证明ICP方法对缺乏纹理物体的三维曲面匹配有效。     

基于ArcGIS的数据建库与更新中的坐标转换技术探讨

为地理空间信息公共服务平台提供支持的基础地理信息数据库,要求是区域无缝拼接的实体化数据库。在目前的数据成果中存在多套坐标系。通过坐标转换处理,将测绘部门已有的成果资料以及其它专业部门共享的专题资料进行坐标基准统一,是数据建库和更新的前提条件。本文以数字城市地理空间框架数据建库为例,探讨了基于Bursa-wolf模型和正形变换模型的坐标转换技术,及其基于内图廓定位的简化作业方法,并进行精度评价。     

三维仿真地图坐标转换方法研究

根据三维仿真地图制作过程,介绍如何将三维仿真地图图片的像素坐标转换为空间地理坐标,以解决三维仿真地图无地理空间位置的问题.     

基于ArcGIS的数据建库与更新中的坐标转换技术探讨

为地理空间信息公共服务平台提供支持的基础地理信息数据库,要求是区域无缝拼接的实体化数据库。在目前的数据成果中存在多套坐标系。通过坐标转换处理,将测绘部门已有的成果资料以及其它专业部门共享的专题资料进行坐标基准统一,是数据建库和更新的前提条件。本文以数字城市地理空间框架数据建库为例,探讨基于Bursa-wolf模型和正形变换模型的坐标转换技术,及其基于内图廓定位的简化作业方法,并进行精度评价。     

基于双相机的动态测量技术研究

针对振动条件下工件变形检测问题,介绍了一种利用固定基线双相机进行动态测量的方法,对其中涉及的关键技术进行了研究。利用10参数相机畸变模型补偿系统误差,其精度优于0.03像素。采用人工标志点作为测量点,利用数字图像处理技术提取像点坐标,并利用核线约束条件实现其自动匹配。通过空间前方交会计算测量点坐标,静态下重复测量精度优于0.06mm。实验证明,该方法能有效满足工业制造中的工件变形动态测量要求。     

多视角监控视频中动态目标的时空信息提取方法

监控视频中动态目标的精准定位与跟踪作为计算机视觉领域中重要的研究方向,近年来已成为监控领域的研究热点。传统视频动态目标检测仅依赖图像特征数据,忽略了与地理坐标系精准匹配,特别是对于多个摄像机覆盖的区域,拍摄的角度不同,投影后形成的图像空间分辨率也不同,因此,难以满足智能监控在复杂的地理场景中全方位时空信息感知。本文提出一种多摄像头协同的视频监控图像与地理空间数据互映射模型构建方法来获取动态目标的轮廓和地理位置等时空信息,首先建立监控图像信息与地理空间数据的互映射关系,将观测角度不同、尺度不同和空间分辨率的监控图像置于同一坐标系下,并在此基础上通过融合Canny算子与背景减法来检测目标的边缘信息;然后采用质心偏移算法还原目标在该场景的实际位置,从而实现多角度下连续跟踪,提升地理场景的时空理解力和分析力,提高动态目标的精准定位与跟踪能力。     

Crowd sensing and spatiotemporal analysis in urban open space using multi-viewpoint geotagged videos

Increasing concern for urban public safety has motivated the deployment of a large number of surveillance cameras in open spaces such as city squares, stations, and shopping malls. The efficient detection of crowd dynamics in urban open spaces using multi-viewpoint surveillance videos continues to be a fundamental problem in the field of urban security. The use of existing methods for extracting features from video images has resulted in significant progress in single-camera image space. However, surveillance videos are geotagged videos with location information, and few studies have fully exploited the spatial semantics of these videos. In this study, multi-viewpoint videos in geographic space are used to fuse object trajectories for crowd sensing and spatiotemporal analysis. The YOLOv3-DeepSORT model is used to detect a pedestrian and extract the corresponding image coordinates, combine spatial semantics (such as the positions of the pedestrian in the field of view of the camera) to build a projection transformation matrix and map the object recorded by a single camera to geographic space. Trajectories from multi-viewpoint videos are fused based on the features of location, time, and directions to generate a complete pedestrian trajectory. Then, crowd spatial pattern analysis, density estimation, and motion trend analysis are performed. Experimental results demonstrate that the proposed method can be used to identify crowd dynamics and analyze the corresponding spatiotemporal pattern in an urban open space from a global perspective, providing a means of intelligent spatiotemporal analysis of geotagged videos.     

基于二维直接线性变换的数字相机畸变模型的建立

提出并论证了基于二维直接线性变换的畸变的校正方法。本方法特别适用于各类固态摄像机(CCD、CID、PSD)的畸变模型的建立，以补偿各类像点系统误差。     

星载ASR图像的两种实用比R—D定位模型及其精度比较

以加拿大Radarsat卫星为例，在简要介绍了SAR图像的产品格式及其多级别，多类型的特点并比较了有关遥感图像的几种定位方法之后，指出距离－多普勒（R－D）原理用于SAR图像像素的绝对定位模型的优点，在分析了直接坐标变换所遇到的困难后，提出了两种基于R－D原理的实用化定位方法，并对算法进行了验证，作定位精度作了比较分析，试验结果表明，相对位置法所取得的定位精度达到了目前国际上有关这一领域的研究所取得的精度，效果良好，迭代法所取得的定位精度也在加拿大RSI公司技术文档的规定范围内，具有一定的实用性。     

一种视觉引导经纬仪自动测量方法

文中将TM5100A经纬仪加载高精度摄像头构造视觉引导测量设备,标定十字丝中心点在像平面坐标系下的坐标,对经纬仪旋转水平角和垂直角与目标图像中心像素坐标之间的关系进行标定;摄像头采集目标图像并处理获取目标中心像素坐标,根据像素坐标与经纬仪旋转角关系计算经纬仪旋转角度,进而实现视觉引导经纬仪自动测量;对加载摄像头的经纬仪驱动误差进行测试,驱动误差允许的情况下测试并分析了视觉引导装置的点位测量精度、角度测量精度以及视觉引导准直测量精度,比人工测量精度高,符合工业测量的需求。     

监控视频中动态目标与地理空间信息的融合与可视化方法

监控视频的动态前景目标智能分析是平安城市、智慧园区等安防建设的重要基础,将监控视频与地理空间数据融合可为静态的地理数据赋予动态属性。针对传统监控视频与地理信息数据集成仅仅将视频数据投射至地理空间,造成存储难、视频内容理解难度大等问题,本文提出了前景动态目标与地理空间信息的融合模型,通过推导出的映射模型将图像空间中的动态前景目标及跟踪轨迹映射至地理空间中,达到将监控视频与地理信息有机融合的目的。根据不同的应用需求,本文设计了4种多图层融合显示模式,实现了监控视频中的动态前景目标在地理空间的可视化。     

RGB-D SLAM在室内高精度三维测图中的应用

高精度三维测图是室内三维制图的重要支撑,基于三维激光雷达扫描技术的三维测图成本高,需要提前布置标靶,在室内复杂环境中易导致数据不完整;基于图像序列的三维重建建模时间长,易受多种因素影响。针对以上问题,本文将RGB-D SLAM技术应用于室内高精度三维测图中。通过将深度相机与SLAM技术相结合,计算相机位姿并恢复三维空间信息,获取室内三维点云模型,并以目标物实际量测为基准评价密集点云精度。试验结果表明,该方法可快速获取精度较高的三维点云模型,成本低且效率高,能够较好地满足应用需求。     

视频的特定时空求解方法研究

针对视频数据分析中确定一段视频的拍摄地点和日期的问题,提出了一种基于太阳影子轨迹的视频拍摄时空求解方法。该方法基于日冕原理,结合图像处理以及相机标定等技术,通过建立视频中物体的投影点坐标关于经、纬度,日期,太阳高度角,太阳方位角,太阳时角以及太阳赤纬角之间的函数关系式,用最小二乘法反演出视频拍摄地所在经纬度及拍摄日期。仿真结果表明,该方法能准确且快速地确定出视频拍摄的地理位置与日期,从技术上克服了目前现存方法的缺陷。     

利用高帧频相机检测运动控制轴精细形变

在运动控制应用场景中,由于疲劳等原因会导致设备微小形变,因此需要更加密集的观测手段与恢复方法.考虑到待检设备的摄影测量属性及高帧频相机高信息量特性,利用240帧/s的高帧频电荷耦合元件(charge coupled device,CCD)相机结合摄影测量方法实现对运动控制轴形变信息的精确量测,具体步骤如下:(1)固定标...     

天绘一号三线阵相机在轨几何参数精化

为了找到适合天绘一号卫星三线阵相机在轨几何精化的模型和算法,首先分析了外方位线元素误差在几何参数精化中的影响,然后通过对定姿数据的预处理,消除了其中含有的高频噪声,并用正弦函数补偿了卫星平台飞行过程中的低频抖动,为三线阵相机每个镜头设计了姿态角常差模型。此外,根据传统的附加参数模型,构建了直接以像素坐标为观测值的内方位元素模型,并使用单侧有控外推的方式,确定最佳的精化模型参数组合及求解策略。试验表明,采用本文的精化方案,利用合理分布的控制点,天绘一号能达到平面精度约1 GSD,高程精度约0.8 GSD。