视觉测量中相机外参数近似值的快速求解

提出了利用3个不共线的控制点对相机外参数近似值进行快速求解的一种方法.利用3个控制点与其像坐标间的几何关系求得3个控制点在摄站坐标系下的坐标;由控制点的已知控制坐标与求得的摄站坐标系下的坐标,进一步求得两坐标系的转换参数的初值;通过解析法或光束法对相机外参数用初值进行精确标定.并通过一组模拟数据验证了该方法的正确性.     

基于平面4点快速求解相机外方位元素近似值

提出了一种利用4个共面的控制点对相机外方位元素近似值进行快速求解的方法。利用4个控制点与其像坐标间的几何关系求得其中3个控制点在摄站坐标系下的坐标;再由控制点的已知控制坐标与求得的摄站坐标系下的坐标进一步求得两坐标系的转换参数的初值,并用初值通过解析法对相机外方位元素进行精确求解。最后通过一组实验数据验证了该方法的正确性。     

基于平面4点快速求解相机外方位元素近似值

提出了一种利用4个共面的控制点对相机外方位元素近似值进行快速求解的方法.利用4个控制点与其像坐标间的几何关系求得其中3个控制点在摄站坐标系下的坐标;再由控制点的已知控制坐标与求得的摄站坐标系下的坐标进一步求得两坐标系的转换参数的初值,并用初值通过解析法对相机外方位元素进行精确求解.最后通过一组实验数据验证了该方法的正确性.     

基于组合式全景相机的近景摄影测量方法

将多台普通数码相机通过机械连接件固定成组合全景相机。在全景控制场内对其进行检校,获得像片之间姿态与投影中心位置的传递值。实际测量时要求至少有3个以上控制点,解算出其中一张像片的位置与姿态,根据相机间的几何关系参数,传递得到每张影像的外方位元素,根据多摄站上拍摄的影像进行前方交会获取物方点坐标。实验结果表明,相机姿态与位置传递参数稳定,用少量控制点解算的组合全景相机各像片的外方位元素稳定,用于多摄站像片的空间前方交会得到的物方点坐标精度较好。本文方法可以解决相机受视野限制、控制点稀少的难题,在实际应用中,控制点的布设更为灵活,为困难场景的近景摄影测量提供了有效的解决方案。     

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。     

坐标系转换参数初值快速计算的新方法

在已知不共线3点在两坐标系下坐标的条件下,提出一种快速计算两坐标系间转换参数概略值的方法。通过已知的3点构造出一个新的坐标系,根据该坐标系可计算出待求的两坐标系分别与它的旋转参数,从而求得待求两坐标系间的旋转参数。再根据旋转参数计算出平移参数的概略值。通过实验验证方法的正确性。     

多向前方交会与单隐层神经网络结合的近景前方交会法

针对三维坐标求解精度受非线性误差影响的问题,提出了一种多像前方交会与单隐层BP神经网络相结合的方法。基本过程为:①在样本点真实世界坐标已知的条件下,构建关于世界坐标的拉格朗日方程,对相机外参进行优化,以得到更高精度的三维坐标初值。②利用计算得到的三维坐标和真实三维坐标分别作为输入和输出参数对单隐层BP神经网络进行训练。③将三维坐标初值带入网络模型对其进行改正。试验结果表明:①相较于前方交会、稀疏光束法平差及典型神经网络方法,在试验装置环境视场内,本文方法解算精度较高,最大偏差为0.492 7 mm。②相较于典型神经网络方法,本文网络结构为3-6-3,结构简单且计算效率高。     

数字相机在类似棋盘检校场中的检校方法研究

针对众多非量测单相机的检校方法,通过分析数码相机的误差来源,并考虑相机的内、外方位元素和物镜光学畸变等因素引起的误差,提出一种基于类似棋盘检校场的数字相机检校方法。利用共线方程和二维DLT之间的关系导出了由二维DLT的9个参数表达的主纵线方程,构建同形矩阵,通过不同摄站拍摄目标的多幅影像,求得内、外方位元素的初始值,并由多张影像的空间后方交会求出相机需要检校参数,再由假设检验来检验相机系统参数的显著性。经实例分析表明,利用改进后的方法求解参数的精度满足实际需求,且效率更高。     

基于普通数码相机的旋转全景摄影测量方法

普通数码相机固定在高精度旋转平台上可集成为旋转全景相机,水平旋转多位置拍摄,可获取全景影像。给出了旋转全景相机的成像几何关系模型,实现了旋转全景相机的标定,利用稀疏分布的少量控制点（最少3个）,即可解算出平台旋转中心坐标与起始方位角,及每张像片的外方位元素,再利用多站旋转拍摄的影像进行前方交会就可获得物方点坐标。实验结果表明,本文提出的方法在实际摄影测量中可少受视野和控制点数量的限制,通过较少的控制点即可解算出物方点坐标,且测量精度较好。该方法是在困难场景进行近景摄影测量的一种新的有效手段。     

国家基本比例尺DLG数据坐标转换方法的研究

本文结合数字测绘产品坐标系的转换需求,介绍了DLG数据坐标转换的方法。通过区域内的两个坐标系重合大地控制点,计算坐标转换参数,形成数学模型,把DLG数据中每一个点通过该数学模型,直接进行坐标转换,实现DLG数据“点对点”坐标转换思想。     

嫦娥一号立体影像的摄影测量内部精度估算

本文采用APOLLO影像模拟生成的嫦娥一号三线阵CCD影像及其卫星的轨道与姿态模拟参数,按等效框幅像片(EFP)法和自由外方位元素(FEO)法分别计算摄影测量坐标系内的外方位元素及模型点坐标,生成了数字高程模型(DEM)、等高线、正射影像及三维地形仿真影像,评估了从模拟月球三线阵CCD影像生成的摄影测量成果的预期精度。     

基于“嫦娥”卫星三线阵CCD立体相机的月球表面三维建模

＂嫦娥＂卫星三线阵CCD立体相机是实现月表地形观测的重要荷载,其以前、正、后视3种视角对月表进行连续扫描,获得南、北纬70°范围内3种不同倾角的二维推扫影像。在无月面控制点、卫星位置和姿态数据的条件下,基于数字摄影测量理论提出一种建立月表三维模型的方法：通过影像匹配获得前、正、后视二维推扫影像中的立体像对的像点坐标,在此基础上结合用准控制点后方交会解得的嫦娥卫星的空间位置和姿态数据,通过前方交会的方法解算出像元对应月面点的月球表面数字高程模型（DEM）径向高度数据,进而得到月表高程拟合模型、等高线分布图等,实现月表三维模型的建立。     

基于已知定向参数影像的光束法区域网平差

从自检校光束法区域网平差模型出发,建立了利用同一地区已知定向参数的影像解求新获取影像外方位元素并进行目标定位的数学模型。以此为基础,对来自某地区相隔两年的三期不同摄影比例尺航空影像两两组合地进行联合光束法区域网平差。结果表明,当两期影像比例尺相近时,所解求的新影像外方位元素和加密点坐标精度基本达到常规光束法区域网平差的精度;当两期影像比例尺不同时,利用已知定向参数的大比例尺影像解求出的小比例尺影像的外方位元素和加密点坐标可满足现行规范精度要求,利用已知定向参数的小比例尺影像去解求大比例尺影像的外方位元素和加密点坐标精度明显下降且不可用。本文的研究证实,就同一地区的多时相航摄影像而言,利用已知定向参数的影像进行新影像的定向方法是可行的。     

POS与SWDC集成检校试验分析

本文对高精度轻小型航空遥感系统对地检校场试验进行了分析,详细介绍数据处理的过程,重点给出利用PosAV系统后处理软件PosPac输出的导航结果计算影像外方位元素与空三获取外方位元素的比较结果,并在1∶500成图比例尺下,采用3种不同方法均匀采集检校场外业点进行直接地理定位精度验证,对于大比例尺测图是可以实现的。     

Photo Orientation Under Unstable Conditions: A Robust Trial and Error Approach Using Range Ratios

Relative orientation is one of the fundamental steps in forming a photogrammetric model. Whilst relative orientation is straightforward in most cases of aerial photogrammetry this may not be the case in close range photogrammetry where the nature of the photographs and the cameras being used often raise unfamiliar problems. This paper addresses the problem of performing relative orientation of non-metric photographs under unstable conditions where there are no ground control points and the ray intersection geometry is poor. The relative orientation problem is approached from several viewpoints, including a method that relies on little information about the exterior or relative orientation parameters. The solution is based on an iterative process, in which a set of three virtual control points (VCPs) is created, using photo coordinates and range ratios. The validity of the VCPs is checked during every iteration by an estimation of the coplanarity condition using two or more conjugate checkpoints. During the iteration a database is formed, which is then used to obtain a net of VCPs that fulfil the coplanarity condition for the checkpoints. The VCPs are then used to compute the "relative" exterior orientation by space resection. The proposed method was tested on both simulated and real photographs and was found to have some advantages over more commonly used techniques.     

同步带类运动控制器几何误差的成像检测方法

用于变形监测任务的激光雷达扫描仪需要采用运动控制器来变换探头位置以发射/接收光束，通常运动控制器由步进电机与同步带构成。提出了一种基于外方位元素标定的同步带类运动控制器误差模型建立方法，具体步骤为:①恢复运动轴上不同位置处已知控制点坐标与像平面坐标之间的单应关系，得到摄影机的内、外方位元素；②对不同位置处外方位元素中的平移向量进行线性运算后，求解相应的位置关系；③将输入脉冲数对应的距离作为真值，与所求位置关系作差得到多组误差数据，利用拟合对误差建立多项式模型。实验结果表明，利用该方法检测误差所需设备少且操作简单，所建误差模型精度达到亚毫米级，并能有效地对位置控制予以补偿；同步带类运动控制器的主要误差来源于同步带，以其作为基础的相关测绘仪器可分部件进行验校，以节省使用成本。