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。     

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.     

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。     

一种倾斜影像外方位元素计算方法

提出一种利用相机POS数据和少量影像数据标定倾斜相机间位置关系并计算倾斜影像粗略外方位元素的方法。首先对选取的垂直和倾斜影像进行影像匹配,获得精确同名点坐标;然后垂直影像同名点对前方交会获得地面点坐标,接着倾斜影像后方交会获得其外方位元素;最后利用倾斜和垂直影像的外方位元素标定子相机间的相对关系,并根据相对关系求出所有倾斜影像的外方位元素。采用AMC580倾斜影像数据进行试验,结果表明:提出方法可求得所有倾斜影像的粗略外方位元素,并验证了外方位元素的直接对地定位精度,证明了该方法的可行性。     

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。     

一种求解单像空间后方交会的监督学习方法

单像空间后方交会可描述为非线性最小二乘问题，不可导、法方程系数矩阵病态以及陷入局部极值是造成其数值过程不收敛的主要原因。不同地区的控制点空间分布不具相似性，若把同一地区同一组控制点之下数张已知外方位元素的像片看作一个样本集，则在给定每个外方位元素初值的前提下，可通过监督学习方法求取外方位元素的整体下降方向；而对于单像空间后方交会中因前述原因不收敛的情况，则可采用整体下降方向近似解算。以此为出发点，提出一种单像空间后方交会求解的监督学习方法，主要过程是:①训练阶段，利用监督学习过程，对同一测区内不同姿态像片所组成的样本集进行整体外方位元素的求解，得到该测区外方位元素的整体下降方向集合；②测试阶段，对该测区的任意像片，给定外方位元素的初值，直接采用训练阶段得到的整体下降方向集合进行外方位元素的迭代求解。对比试验表明，该方法在数值过程收敛性与初值依赖性上均表现出较强的优势，并能克服欧拉角法因法方程系数矩阵病态而无法收敛的情况。     

基于多像对的近景摄影测量相机对标定

本文利用共线方程进行线性变换与非线性变换的方法实现非量测型相机标定,分三步求解相机内方位元素、透镜畸变参数、外方位元素,再利用解析相对定向方法进行固定相机对的相对模型参数的标定。利用多像对相对定向得到与绝对模型大小一致的立体模型,在求解地物尺寸大小这类不需要坐标数据的应用上非常有效。     

交向摄影光束法平差中未知数初值的解算

用光束法整体平差摄影测量网时，必须妥善解决像片外方位元素以及待定点坐标初始值的求解问题。本文提出了自动逻辑解算多摄站交向摄影测量网中未知数近似值的思想；不同情况下求解像片外方位元素的方法，包括利用部分已知外方位元素的解算方法；以及用空间前方交会解算待定点坐标的实用方法。近似值自动解算程序经过了模拟实验数据和实际数据验算，证明它是可行的；所需地面控制点数少，无需人干预。     

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。     

基于线定向设站法建立独立坐标系的探讨及其应用

线定向设站是指全站仪任意设站后，分别测量两个特征点，并以第一个点为坐标原点，第二个点为X轴或Y轴方向，建立独立坐标系并解算测站空间坐标及方位角的设站方法，通过该方法可方便测量出空间特征点至某铅锤面的垂直距离。以徕卡TS60全站仪为例，本文介绍了线定向设站的作业流程及方法，对设站建立的独立坐标系的模型进行了探讨，并以某厂房内单梁桥式起重机两根平行钢轨的变形测量为例，介绍了该方法在工程测量中的应用。     

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。     

快速放样线路中桩及边桩

根据线路设计资料提供的曲线主点（直线起点）里程、坐标、切线（直线）方位角、曲线半径、缓和曲线长度的已知数据，计算出任意线形的中桩、边计在线路统一坐标系中的坐标，利用全站仪极坐标放样程序，以线路附近的控制点或加密点为测站，准确、快速放样各点。     

利用过渡坐标系改进3维坐标变换模型

本文针对我国平面控制网与高程网分开布设的特点,借助于与站心坐标系指向一致的过渡坐标系,改进了计算坐标转换参数的常用模型。改进后的模型联合平面控制点的坐标和高程控制点的高程求解与其他３维空间坐标的７个转换参数,不需要３维已知点。并用算例说明了本文所提出的模型的优越性。     

超站式集成测绘系统STGPS的研究

介绍了超站式集成测绘系统STGPS的研究思想、研究目标、系统构成和功能;讨论了坐标转换和测绘基本服务问题;提出了无需作加密控制的即用即测作业模式。