利用资源三号卫星影像阴影提取建筑容积率

如何快速准确地确定建筑容积率是当前研究的热点,建筑物高度是容积率提取的基础。在传统的基于阴影的高度反演技术的基础上,引入了一种高度校正模型,提高了高度反演的精度。利用面向对象技术从资源三号卫星影像中获取建筑物的阴影特征,采用高度校正模型反演了高度信息,进而估算了建筑物的楼层数量,结合建筑面积估算出了容积率。以楼层数为单位进行实地抽样验证,发现高度校正后的精度由90.213%提高到了92.375%,证明了该模型的有效性。     

基于QuickBird卫星影像阴影的青岛市建筑物高度提取

在分析QuickBird卫星影像阴影与建筑物实际高度关系的基础上,简要阐述了根据影像建筑物阴影长度来估算城市建筑物高度的原理与方法,并以青岛市金华路街道办为例,较为准确地得到了建筑物高度信息,提取高度的中误差可达±0.5 m,显示出卫星遥感在城市应用方面的巨大潜力。     

高分影像建筑物阴影优化提取与高度估算

针对现有方法提取阴影效率慢,提取不完整,估算过程未能实现半自动化甚至自动化的问题,该文基于高分二号影像,提出一种将K-means图像分割算法与阴影后处理结合一体应用在建筑物阴影提取的方法:首先,选择建筑物间隔稀疏,结构规则的城郊区域,利用K-means图像分割获取建筑物阴影、建筑物2类以提取建筑物阴影;其次,通过形态学算法、Canny边缘检测等对阴影后期处理,去除小区域及孔洞填充,边缘信息检测,获取最终建筑物阴影;最后,根据太阳、卫星、建筑物以及阴影长度之间几何关系计算建筑物高度。考虑研究区域户型,每层楼高以2.8 m量测建筑物实际高度作为验证,实验结果表明:利用K-means图像分割能有效提取出阴影区域,与后期阴影优化策略结合,大幅度改善了阴影区域的完整性,获取建筑物高度信息自动化程度得到提高。     

基于改进阴影指数的福州市主城区建筑容积率提取

针对城市建筑物阴影检测提取容积率的过程复杂、检测不稳定等缺陷,引入PCA方法与HSI模型予以解决。通过对高分辨率遥感影像阴影区域信息的区分与提取,得到建筑物阴影区域,从而拟合计算街区建筑容积率。选取福州市主城区作为研究区域,采用上述方法进行建筑物阴影与容积率提取,并进行对比验证。结果表明,由PCA和HSI模型得到的改进阴影指数SI在容积率提取上的精度更高,应用更可靠。     

结合阈值分割和数学形态学的建筑物阴影检测

随着高分辨率遥感影像技术的不断发展,从高分辨率遥感数据中提取建筑物信息将会成为城市数字化的重要信息来源。建筑物阴影包含了建筑物的高度、形状及位置等信息,准确提取建筑物阴影对后续影像的处理具有重要的意义。在阈值分割和数学形态学两种算法原理的基础上,结合两种算法实现了建筑物阴影的提取及优化。试验表明,两种算法的结合能够比较准确的提取出建筑物阴影信息,排除小阴影区域的干扰,并能较好地检测出阴影的边界,保证建筑物阴影的形状和大小。     

基于资源三号影像的建筑物高度信息提取方法

建筑物高度信息的获取是高分辨率遥感影像信息提取研究中的热点问题之一。该文提出了一套结合面向对象分类方法的建筑物高度反演技术方法。首先,利用建筑物和阴影的形态学指数,通过面向对象分类方法提取建筑物轮廓和阴影信息;然后,采用相交线平均法计算阴影长度;最后,根据阴影长度和建筑物高度的几何关系模型计算建筑物高度。采用西安市的国产资源三号(ZY-3)卫星遥感数据进行提取试验,通过171栋建筑物的实际测量高度对结果进行验证,获得了91.23%的总体精度,显示出该方法在建筑物高度信息提取研究方面具有一定的现实意义。     

利用QuickBird影像的阴影提取建筑物高度

高度信息作为建筑物的重要属性信息,在军事和民用上都具有很高的利用价值。本文中提出了一种新的建筑物高度信息提取方法——基于分类的建筑物高度信息提取。此方法可以分为三个步骤:第一,利用面向对象分类方法进行建筑物屋顶和阴影的信息提取;第二,屋顶和阴影的优化;第三,建筑物高度信息提取。通过实验证明了这种方法在建筑物高度信息提取中的潜力。     

结合形态学和光谱特征参数的建筑物阴影提取及其高度估算

建筑物高度信息对城市景观规划设计、城市人居和生态环境评估等都具有重要作用。针对当前卫星遥感影像提取建筑物高度研究中存在精度较低、人工干预程度过多的问题,本文基于GF-2卫星遥感影像数据,综合建筑物阴影指数(EMSI)、归一化植被指数(NDVI)和地表反射率等3个参数,实现了建筑物阴影的自动化提取,进而依据空间几何学关系,实现了建筑物高度的快速估算,最后对研究结果进行了实地检验。研究表明,利用建筑物阴影指数、NDVI、地表反射率等3个参数可有效提取建筑物阴影,且利用建筑物阴影进行建筑物高度估算的平均精度达到了95.40%,证明了高分二号卫星影像在提取建筑物高度方面具有较高的可行性。     

利用高分辨率影像阴影重建建筑物三维模型的算法研究

城市建筑物三维模型的建立对城市规划、城市建设管理以及城市灾害评估等其他应用方面均有积极的意义,利用高分辨率影像建筑物阴影提取建筑物信息进而计算建筑物高度完成三维建模的方法,以其方便快捷、精度较高等优点越来越被研究者所关注;本文通过对该方法基本原理及算法的叙述,以求能够对遥感图像中建筑物信息提取方法有更深层次的认识并熟练应用。     

利用IKONOS卫星图像阴影提取城市建筑物高度信息

在分析IKONOS卫星图像上建筑物阴影与实际高度关系的基础上,阐述了估算城市建筑物高度的原理和方法,并在以北京市中关村、天坛公园和北海公园为例的试验中,较为准确地得到了建筑物高度信息,从而显示出卫星遥感在城市园林规划与环境数值模拟等方面应用的巨大潜力。     

移轴原理的数字相机检校

移轴相机由于其垂视摄影且视场可扩展的优势,已逐步开始应用于航空大面阵多相机系统中。针对当前航空移轴大面阵多相机系统未检校或由于检校精度不高导致几何精度较低的问题,提出了一种针对移轴成像的数字相机几何检校方法。该方法建立了移轴影像像平面坐标系到基准像平面坐标系的转换关系,并以此为基础构建移轴相机几何检校模型。本文以典型的单反移轴相机为例,利用室内三维检校场数据进行了实验验证与分析。结果表明,利用该方法对移轴相机进行检校是可靠的,并达到了较高的精度。     

利用摄影测量在线检测轨道车辆车体运行姿态

轨道车辆运行时产生的各种振动导致车体相对于轨道的运行姿态发生变化,提出利用面阵相机和线激光组合的摄影测量方法在线检测车体运行姿态。检测系统安装在车体上可拍摄到轨面的任意位置(3点非共线),选择激光在轨面投影的中点作为参考点,通过标定得到参考点在计算机图像坐标系和车体坐标系中的空间变换关系;车辆运动过程中,面阵相机拍摄线激光在轨面上的投影,将参考点在计算机图像坐标系中的坐标转化为车体坐标系中的坐标;结合参考点在轨面随行坐标系中的坐标特性,解算车体相对于轨道的坐标系转换,建立描述车体相对于轨道实时运行姿态的数学模型;构建检测系统,通过车体振动模拟平台及现场实车试验,验证了检测系统的可靠性。     

IMU辅助下的单目视觉坐标传递

针对管线测量中由于GNSS RTK卫星信号遮挡或测站不易架设等原因无法提供坐标的场景，本文提出了一种IMU辅助下的单目视觉坐标传递方法，用于延伸RTK测得的精密坐标。首先在两个已知的RTK点上架设相机拍摄图像，同时采集IMU数据；然后对图像进行特征提取和匹配，恢复帧间旋转、平移及尺度；最后三角化待测点，以获得待测点在真实尺度的相机坐标系下的坐标。受IMU静基座初始对准方法的启发，本文利用重力矢量和相机光心间矢量分别在地理坐标系和相机坐标系下的投影求解这两个坐标系间的旋转矩阵，进而求得待测点在地理坐标系下的三维坐标。相对于其他测量手段，本文方法灵活便捷、设备轻便、操作简单，且一次采集即可获取相机视场中的任意共视点坐标。试验结果表明，本文提出的坐标传递方法所得的平面坐标的误差平均值为0.12 m，高程误差的平均值为0.2 m。     

正射影像上阴影区域检测与消除的方法

随着摄影测量和遥感技术的新发展,高分辨率正射影像的应用越来越广泛,而阴影现象则是这些航空影像中常见的问题之一。阴影的处理,主要包括阴影检测和阴影消除两部分。以色彩理论为基础,分析了航空影像中阴影的性质,总结了现有的阴影检测方法,并采用光谱比值法进行了阴影提取的实验;进而结合数字图像处理的相关算法,主要研究了基于改善Wallis滤波的阴影消除方法,通过相关试验表明,采用该算法得到了良好的视觉效果。     

一种无需控制信息的智能手机自检校方法

传统的相机检校方法受限于高精度的三维检校场或已知空间结构的检校模板，针对这个问题，在分析智能手机成像特征的基础上，提出一种无需控制信息的相机检校方法。该方法主要包括两个步骤:首先按3×3模式采集影像数据，选取基准影像，分别与其他影像进行相对定向以构建单元模型，通过比例系数进行模型连接后建立自由网模型，将所有摄站点、物方点坐标纳入到统一的基准影像坐标系中；然后以选择的基准影像为参考，并考虑附加参数模型，进行自检校光束法自由网平差，解算其余影像相对于基准影像的方位元素以及附加参数，从而完成相机的检校。实验结果表明，该检校方法是有效的，可显著提高测量的精度。     

基于监视相机单像量测的嫦娥三号巡视器与着陆器分离决策支持

嫦娥三号探测器系统两器分离是着陆后进行的第一个关键动作,也是后续着陆器探测和巡视器月面巡视勘察的基础,解决两器安全分离问题对于整个工程的实施具有重要意义。针对实际任务中对分离决策实时性和可靠性要求高的特点,使用基于着陆器监视相机的单像量测方法对月面环境中障碍物和通信遮挡包络进行分析计算,评估两器分离过程中的不安全因素,为两器分离决策提供支持。介绍了监视相机单像量测和通信遮挡包络计算方法,并对量测精度进行了分析验证。     

基于徕卡MS60与深度图像的变形监测研究

徕卡MS60不仅能获得高精度的单点坐标,还可以得到激光点云和图像数据,各传感器的同轴性为获得同一坐标框架下的变形监测数据提供了便利。本文根据不同类型数据探测形变的优势,利用徕卡MS60的望远镜相机采集监测区域的图像拼接形成全景图像,再结合扫描得到的点云数据构建深度图像,通过多期深度图像匹配得到监测区域的三维位移矢量。试验表明,基于深度图像的监测方法为变形监测提供了新的思路。     

增强现实系统中虚拟与现实信息空间视觉匹配的算法研究

本文在对相机成像原理研究的基础上,通过一台数码相机从不同方向拍摄的两幅或两幅以上二维图像,实现实际空间坐标和数码相机像平面坐标的透视变换,建立现实空间坐标系与像素坐标系之间的变换关系,并推导出通过相机校准来确定相机参数的数学过程。通过这个算法可以解决虚实的视觉匹配问题,为增强现实系统提供基本支持。最后还通过实验验证算法的正确性。     

基于GPS的近景测量定位方法研究

本文介绍了基于GPS的近景测量定位方法所需硬件的集成方式及功能,分析了该方法定位的基本原理,并对试验结果进行了分析,验证该方法的可行性及定位精度.利用交向摄影方式,用一台相机,分别在两个摄站点获取同一范围的影像,利用数字罗盘测相机的姿态,GPS测摄站点坐标,利用单片后方交会及像对前方交会解求待定地物点的三维坐标,为不易...     

车载移动测图系统外方位元素标定方法

全景相机因其360°大视场、旋转不变性等优点,逐渐被用于构建车载移动测图系统。标定是保证系统获取精确地理信息数据的重要前提。本文针对全景相机和定位定姿系统(POS)集成的车载移动测图系统,提出一种外方位元素标定的方法。首先,在实际场景中布设高精度已知控制点。其次,构建全景球面模型,将全景影像通过球面投影反变换投影到该球面上,从球面上选择控制点而不是直接从存在扭曲的全景影像上选择控制点并得到其球面坐标。在建立点的相关性之后,结合地理参考绝对定位方程和坐标变换,求得全景相机相对POS的平移与旋转参数。最后,采用本文提出的标定方法,分别选择北京航天城和天津滨海新区进行试验。试验表明,GPS信号良好时,点的绝对定位中误差可达平面10.3cm、高程16.5cm;GPS信号不好时,点的绝对定位中误差为平面35.4cm、高程54.8cm;在较短距离范围内(3km),距离量测相对误差最大为5cm左右,GPS信号对相对量测没有明显影响。