无人机倾斜摄影测量近景影像绝对定向方法

复杂地形的距离与噪声的影响,会导致无人机倾斜摄影的定向精度较差,为此,设计一个无人机倾斜摄影测量近景影像绝对定向方法。建立一个比例相同的空间坐标系,规范方向矩阵,对近景影像进行灰度处理,在确定实际空间与平面模型间存在的属性关系后,获取复杂地形空间参数,以此优化定向过程,并建立投影模型,实现无人机倾斜摄影测量近景影像绝对定向。对不同距离下与不同噪声下的定向误差进行对比,实验结果表明,在不同距离与不同噪声下,无人机倾斜摄影测量近景影像绝对定向方法的定向误差均较小,满足实际应用需求。     

元谋干热河谷浅沟测量方法比较与精度评价

为探究不同测量方法获取浅沟数据的精度,本文以元谋干热河谷区浅沟为例,采用RTK、三维激光扫描、近景摄影测量等多种测量方法获取浅沟数据,建立DEM并提取浅沟形态参数,对比近景摄影测量以不同方式获取标记坐标后建立DEM的差异,同时以测针板实测浅沟横剖面为参照,对比分析不同测量方法获取浅沟横剖面的精度。结果表明：RTK获取密度较低的点数据,建立的DEM较粗糙,仅体现沟缘大致走向;近景摄影测量+RTK方法测得的DEM高程整体低于近景摄影测量+全站仪所得DEM高程;利用三维激光扫描仪和近景摄影测量+全站仪两种方法获取数据所提取的浅沟形态参数精度较高;对比浅沟横剖面,横剖面近景摄影测量+全站仪测量所得与实测横剖面重合度较高。因此,利用近景摄影测量+全站仪进行浅沟测量,在精度、效率等方面优势较大。     

线阵近景数字测量相机的数码机背设计与实现

线阵近景测量相机以大视场、高精度和高效率等优点,在数字近景摄影测量领域得到了广泛应用。Ko-dar公司KIL-14403线阵CCD作为线阵近景测量相机的图像传感器,具有像素多、灵敏度高等特点,非常适合近景数字摄影测量相机的要求。因此,针对KIL-14403线阵CCD设计了线阵近景测量相机的数码机背电子电路,完成了原理样机研制。经过实际测试,达到了预期效果,为近景摄影测量提供了一种高效的数字摄影测量相机的关键部件。     

变形监测点三维坐标获取系统

从摄像机获取的图像信息出发计算三维空间中物体的几何信息,标志点像片上的二维平面坐标的与其三维空间位置是一一对应的。相片立体量测系统的主要目标就是通过像点计算机图像坐标的量测与相机姿态参数来求解相应物方三维坐标,并对误差来源和精度进行分析,最后讨论了监测点变形值的确定方法。详细研究了相机姿态参数确定的方法、目标点的准确定位和像点坐标的求取,根据前方交会得出监测点的物方坐标。通过研究和分析,近景摄影测量在建筑物等小变形体上应用,基本上能达到精度规定要求。     

线阵近景数字测量相机的数码机背设计与实现

线阵近景测量相机以大视场、高精度和高效率等优点,在数字近景摄影测量领域得到了广泛应用.Kodar公司KIL-14403线阵CCD作为线阵近景测量相机的图像传感器,具有像素多、灵敏度高等特点,非常适合近景数字摄影测量相机的要求.因此,针对KIL-14403线阵CCD设计了线阵近景测量相机的数码机背电子电路,完成了原理样机...     

相机位姿求解的复用镜像约束法

针对参照物不在视场范围内的问题,提出一种复用镜像约束求解相机位姿的方法。具体步骤为：(1)依据相机位姿求解方法得到镜像相机位姿;(2)根据平面镜反射对称性构建单张图像镜像相机与相机位姿间线性约束关系;(3)复用镜像相机姿态,建立多张图像之间约束关系,在获得3张图像情况下,可得18个线性约束条件,提高相机位姿求解精度。试验结果表明：旋转矩阵和平移向量均误差分别为0.009°和1.866 mm,较对比方法,旋转矩阵均误差平均降低0.009°,平移向量均误差平均降低2.292 mm,且具有较强适应性。在真实试验中,平均重投影误差为0.492像素,优于对比方法,能够准确求解参照物不在视场范围内的相机位姿。     

近景摄影测量在矿区开采沉陷监测中的应用

近景摄影测量可以快速、自动地获取监测对象的点云数据,具有自动化程度高、劳动强度小等特点。本文在阐述Lensphoto多基线数字近景摄影测量系统的原理和监测流程基础上,采用该系统对矿区开采沉陷区进行变形监测,获取了沉陷区不同阶段的地表移动变形值。监测结果表明:近景摄影测量方法应用在矿区开采沉陷监测中是可行的,相对于全站仪测量,具有获取沉降数据丰富、生产效率高等特点。     

三维目标位姿跟踪与模型修正

本文是机器视觉参量下的三维数字摄影测量智能构像基础工作之一：成像系统位置姿态自动跟踪与精密修正,属于摄影测量与机器视觉、数字图像处理等学科交叉的摄像测量领域。针对基于目标3D模型的位姿跟踪问题开展研究,对相关研究的现状进行梳理,并提出系列位姿跟踪与模型修正方法。在完全已知目标3D精确模型的情况下,对于包含丰富直线特征的特殊目标,提出基于直线模型的目标位姿跟踪方法,实现了目标位姿参数的精确跟踪;为处理更为一般目标,利用目标的3D边缘模型,提出法向距离迭代加权最小二乘位姿估计方法及距离图迭代最小二乘位姿跟踪方法。当目标3D直线模型参数不准确时,结合光束法平差思想,提出一种针对序列图像的基于3D直线模型同时位姿跟踪与模型修正方法,联合优化求解目标位姿参数及3D直线模型参数,在模拟空间卫星目标位姿测量的仿真试验中,模型直线朝向、位置误差及目标位姿平均角度、平均位置误差分别为0.3°、3.5 mm及0.12°、20.1 mm。针对包含丰富直线特征的目标,在其3D直线模型完全未知的情况下,提出基于序列图像直线对应的目标结构重建与位姿跟踪方法,利用序列图像信息,在SFM框架下同时优化求解目标直线模型参数及位姿参数,仿真试验条件下,重建模型直线朝向、位置误差及位姿参数平均角度、平均位置误差分别约为0.4°、7.5 mm及0.16°、23.5 mm。     

图像全站仪图像测量模型及其简化计算

虽然商用图像全站仪历史并不长,但以其同轴摄像机较小的视场和望远镜放大率的优点,具有优异的角分辨率和目标图像分辨率,使其普遍应用于精确测量.图像全站仪图像测量用于测量角度,而不是三维坐标.采用球面投影的方式推导像点坐标与全站仪角度之间的严密计算公式,对目前现有的简化公式以及使用简化公式带来的角度误差进行分析.经过分析表明,简化公式计算量小,但带来的角度误差与视准轴方向竖直角以及目标像点到像主点的距离有关;在实际测量中为了减少简化公式带来的测角误差,在减小视准轴方向竖直角的同时,使目标点尽可能位于视场中央;对于精密测量,需采用严密公式.     

以固定长度为条件提高GPS测姿精度的方法

本文在介绍GPS姿态测量技术原理的基础上,探讨了在近景目标三维测量系统中提高GPS测姿精度的新方法。该方法用固定长度为限制条件的条件平差解算姿态参数,并以实例验证了此方法在改善GPS测姿精度方面的有效性。     

硐室摄影地质编录原理及其精度

阐述了摄影地质编录原理及其系统工作流程，并研究了硐室的摄影地质编录的精度，研究表明，硐室数字影像展示图足以满足作为编录底图的精度要求，摄影测量能够达到测定地质状要素的精度要求。     

An automatic procedure for co-registration of terrestrial laser scanners and digital cameras

Driven by progress in sensor technology, algorithms and data processing capabilities, close range photogrammetry has found a wide range of new application fields over the past two decades. Particularly, the emergence of terrestrial laser scanner has contributed to the close range photogrammetry “popularization” through many promising new applications. Nevertheless, a central issue in many of these developments is the integration of sensor technology with reliable data processing schemes to generate highly automated photogrammetric measurements systems.This paper presents a flexible approach for the automatic co-registration of terrestrial laser scanners (TLS) and amateur digital cameras (DC) to be used effectively in practice. Particularly, the developed approach deals with two different images: a camera image acquired with a DC and a range image obtained with a TLS. To this end, an open-source tool “USAlign” has been developed for testing the different experiments.     

雷达影像几何构像距离-共面方程

几何构像方程是遥感影像摄影测量最基本最重要的公式,简洁性和严密性是其能得到广泛应用的必要条件。本文分析了姿态对侧视雷达影像成像的影响,以传感器位置和姿态(外方位元素)作为定向参数,根据侧视雷达成像的距离和波束中心共面(Range-Coplanarity,R-Cp)条件构建了一种简洁严密的几何构像方程。该方程考虑了姿态参数对雷达影像严密定位的影响,反映了侧视雷达遥感影像的成像几何原理,避开了复杂的成像参数,实现了雷达影像与光学影像严密构像模型定向参数的统一。定位试验精度优于LeberlF模型和KonecnyG模型。该方程的特点表明其在侧视雷达遥感影像的摄影测量领域中有着一定的应用潜力。     

基于轮廓约束的摄影测量法元青花瓶数字三维重建

利用数字摄影测量技术对一件馆藏元青花瓷瓶进行数字三维重建。利用物体在影像上的成像轮廓,结合物体的制造工艺,采用类似断面扫描的积分方法,利用在多张影像上精确提取的轮廓位置作为约束,用最小二乘迭代来求解物体上一系列横断面的三维尺寸。选取每幅影像的最佳区域进行纹理重组织,并自动消除影像之间的接边差异。重建结果表明,该方法几何精度高,纹理真实,自动化程度较高。     

基于序列影像的飞机姿态跟踪测量方法研究

探讨了一种基于序列影像的飞机姿态获取方法。基于这些影像和运动轨迹 ,从摄影测量和投影几何的角度出发 ,深入探讨了利用序列影像对空中飞行的目标进行姿态跟踪测量的方法 ,并提出了利用广义点反馈迭代的最小二乘方法 (parapointfeedbackiteration ,PFI)和模拟影像与真实影像匹配的目标姿态跟踪求解方案。     

露采矿山近景影像光束法三维建模及动态监测系统

为满足采矿工程数字化监测和信息化管理的需求,研究一种应用近景摄影测量手段动态监测露采矿山储量变化的方法,并设计开发储量动态检测软件系统。利用标定过的普通数码相机采集矿山近景影像,采用光束法处理影像;针对普通数码影像的特点,研究一种基于SURF特征点提取和短核线搜索的一维匹配方法;通过多期影像建立的三维模型分析,实现对矿山的动态监测。工程实例证明该建模方法快速有效,软件系统极大地提高露采矿山的作业效率和精确度。     

关于轻型无人机航摄影像的质量探讨

无人机航摄系统作为传统航空摄影测量手段的有力补充,在小区域大比例尺地形测绘领域发挥了积极有效的作用。本文主要从像片重叠度和像片旋偏角两个方面对轻型无人机航摄获取的影像进行检查和分析,探讨无人机影像质量检查的内容、存在的问题和改进方式。     

Kaiser filter for antialiasing in digital photogrammetry

Image aliasing is a problem appearing as artefacts in digitally resampled images, which degrades the quality of the image. In digital rectification and texture mapping, pixels from an input image are transformed to pixels of an output image. The discrete nature of a digital image causes aliasing in the transformed image. In this paper the source of aliasing and the theory of antialiasing are described. The necessity of a precise filter design in antialiasing is discussed and a filter based on a Kaiser adjustable window is designed. Different practical antialiasing methods are described as well as interpolation methods, which are conventional in photogrammetry. Selected antialiasing methods are implemented and applied to a close range image. An objective analysis is carried out by applying inverse transformations to rectified images and deriving some measures to estimate the information loss for each method by comparing original and reconstructed images. Results indicate that interpolation methods are not capable of removing or reducing aliasing in highly decimating transformations. The output images of interpolation methods therefore suffer from edge corruption and interfusion of small features. Applying a Kaiser filter with a precise antialiasing method results in the least information loss and considerably reduces aliasing at the expense of higher computation load.     

利用基本矩阵重构地面影像位姿信息

在地面采集的盲区影像往往缺少位姿信息,进而与空中影像联合处理时造成分层错乱。因此为提高倾斜模型精细度,本文通过约束对极奇异矩阵的方法重构补拍影像的位置姿态。首先进行空地影像特征匹配,得出两者的基本矩阵,规范化空中影像投影矩阵,地面影像投影矩阵则由基本矩阵分解成的反对称矩阵和非奇异矩阵组成;然后利用空中影像POS信息消除该投影矩阵对的多义性,从而得出地面影像位置姿态的准确值。试验结果表明,该方法能够在无像控条件下自动计算出地面盲区补拍影像的位姿信息且与空中影像配准良好,在保证模型精细的前提下提高了作业效率。