分片纠正的球面全景影响匹配方法研究

针对球面全景影像等矩形投影易带来非线性畸变,而直接将传统特征匹配方法应用于全景影像很难满足实际应用需求的问题,该文提出了一种基于分片纠正的球面全景影像匹配方法:先将等距形投影的全景影像按经纬度分成N个子影像块,对每个子块进行投影转换以得到畸变纠正后的影像,并对其做SIFT特征提取及描述,将N个子影像的SIFT特征进行坐标转换并合并即可获得整幅全景影像的特征集,进而完成多幅全景影像间的匹配.经过分片纠正后的影像在较大程度上保证了空间物体的几何属性,提高了特征匹配的质量.     

融合遗传算法和ICP的地面与车载激光点云配准

车载激光扫描可快速获取大场景点云,由于存在视场限制和遮挡,需地面激光点云作补充。车载与地面点云分别位于大地坐标和局部坐标系统,本文提出结合遗传算法（genetic algorithm,GA）和（iterative closed point,ICP）的自动点云配准方法以统一基准。ICP采用局部优化,效率较高,但依赖初始解;GA为全局优化方法,但效率低。融合策略为当GA配准趋于局部搜索时,采用ICP完成配准。GA配准以地面激光扫描仪内置GPS测量粗略位置限定优化搜索空间。为提高GA配准精度,提出了最大化归一化匹配分数之和（normalized sum of matching scores,NSMS）配准模型。实测数据试验验证了NSMS模型的有效性,GA配准均方根误差（root mean square error,RMSE）为1~5 cm;融合配准比GA配准效率高约50%。     

基于立体相机的三维场景建模

提出一种基于立体相机的三维场景快速自动建模的方法。首先研制一个数据获取硬件系统,即立体相机系统,通过该系统同时获取被摄物体的三幅影像,进而建立局部模型,并利用一种整体平差优化的方法,将所有的局部模型统一到一个坐标系下,最终建立整个场景的三`维模型。实验结果表明,该方法具有同激光扫描相同的功效,但是成本较低。另外,由于它是基于影像的,纹理数据可以从原始影像中提取,所以可以方便快捷地建立逼真的三维场景模型。     

SLAM激光点云整体精配准位姿图技术

基于同步定位与制图(simultaneous localization and mapping,SLAM)技术的激光扫描系统具有成本低、效率高的优点,近年来在测绘领域得到了广泛关注。虽然基于SLAM技术的激光扫描系统能够实现实时数据获取,但该数据获取方式难以保证点云精度,不同位置获取的同一地物的点云存在位置不一致。为了提高该类系统所获点云精度,本文提出一种分层次点云全局优化方法。该方法首先通过"点-切平面"迭代最近邻算法对重叠点云进行配准,形成扫描系统轨迹间的约束;然后构建位姿图对轨迹进行优化,利用优化后的轨迹对点云进行修正。算法通过将优化过程分解为局部和整体两个层次以提高计算效率。试验结果表明,优化后点云同名点对间的距离中误差减小约50%,内部不一致现象得到有效消除。     

中波红外几何标定场靶标定制问题研究

分析了物体红外辐射的发射因素和反射因素对红外成像的影响,利用不同材料的红外发射率差异和镜面反射原理,克服普通靶标在中红外波段成像的低对比度问题,考虑靶标的形状、大小,以及包括积分时间、环境温度、光照在内的拍摄条件等因素,设计了靶标定制的技术方案和使用方法。实验证明,采用油毡和锡铂两种材料组合制作靶标效果最好,在适宜的使用条件下,可以获得高对比度的靶标图像,能够满足高精度室外几何标定的需要。     

无地面控制点的车载激光扫描系统外标定方法

车载激光扫描技术能够高效率、高精度、低成本地获取城市三维地理数据,是最先进的三维地理数据获取手段之一。车载激光扫描系统的精确外标定是获取高精度车载激光点云的前提;通常采用建立三维控制场的方法对车载激光扫描仪进行外标定,该方法灵活性差,且需要耗费大量人力物力建立三维控制场。针对此,提出一种无需地面控制点的车载激光扫描系统外标定模型及参数解算方法,该方法利用车载激光扫描系统对同一地物多次扫描的激光点云需重合作为约束条件,使用LM(Levenberg-Marguardt)最优化算法解算标定参数,使用该方法对车载激光扫描系统进行了外标定,并用实测控制点验证了标定后系统的定位精度。     

数控车床刀具装夹误差对加工精度的影响分析

对加工精度的影响进行了理论分析和计算，指出了目前经济型数控车床加工中存在的问题及解决方法。     

测绘新工科建设下LiDAR测量教学思路探讨

新工科建设是中国高等教育改革的重大工程,对支撑国家创新驱动发展具有重要战略意义.从新工科建设的背景和要求出发,围绕激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)测量这一目前在新型基础测绘中占据重要位置的测绘技术,对该课程在测绘高等教育中的教学思路进行了探讨.在LiDAR的技术特点和应用领域分析的基础上,以科学、技术、工程、数学(science technology engineering and mathematics,STEM)教育理念为指导,提出了以应用为驱动、理论与实践相结合,以跨学科交叉为引导、面向工程应用创新的LiDAR测量课程教学思路,进一步提升LiDAR工程应用人才培养的质量.     

一种基于半圆柱模型的隧道点云中轴线提取与滤波方法

提出一种基于半圆柱模型的隧道点云中轴线提取与滤波方法,通过粗提取和精提取中线点,采用三次B样条插值加密中线点,再采用高阶多项式精确拟合中轴线方程,根据所得中轴线方程,对点云进行切片、投影、空间圆拟合,得到隧道点云横断面,取空间圆平均半径作为隧道半径,设置距离阈值,实现隧道点云滤波.实验结果表明,该方法提取的中轴线整体偏差优于2 cm,噪声滤除率达88.969％,隧道壁点提取的正确率为91.741％,滤波效果较好.