三维重建中的大规模航空影像检索方法

针对互联网获取的航空影像数据或非摄影测量专业人员拍摄的无人机影像数据进行高精度测绘与三维重建时,从中检索相似影像较为困难的问题,该文提出了一种基于尺度不变特征变换(SIFT)算子与词汇树的大规模航空影像检索方法。该方法可以从规模庞大、排序复杂的航空影像中快速准确地检索出相似影像。首先利用SIFT描述子来代表影像,然后通过分层K-means算法对影像库的SIFT描述子构建词汇树,最后再利用TF-IDF方法加权计算待查询影像与影像集中各影像的相似度,获得相似影像。通过对多组大规模航空影像数据进行试验,结果证明了该文所提算法的可靠性、准确性和实用性。     

基于模糊最大似然估计算法的遥感影像分割

针对模糊K-均值算法依赖于群集原型的初始估计和对于数据中所存在的子群数目做出假设的缺点,结合最大似然估计,提出了不依赖先验假设的模糊聚类法——基于模糊最大似然估计的遥感影像分割算法。该算法在模糊最大似然估计算法中用模糊协方差来计算后验概率,用后验概率矩阵代替隶属度矩阵来进行划分。先用模糊K-均值进行图像预处理,然后用模糊最大似然估计算法进行分割。此外,本文用性能指标参数——超体积指标FHV来评价最优的类别数目。本文通过对模拟影像和真实影像的实验,验证了该算法的有效性和准确性。     

航空影像的模糊增强方法

根据航空影像的灰度特性,选用像素的相对灰度等级作为模糊特征,采用模糊算法实现航空影像的模糊增强处理。实验表明,模糊算法较传统方法可取得更好的增强效果。     

航空影像的模糊增强方法

根据航空影像的灰度特性,选用像素的相对灰度等级作为模糊特征,采用模糊算法实现航空影像的模糊增强处理。实验表明,模糊算法较传统方法可取得好的增强效果。     

无人机航摄影像重叠度和旋角的自动检查方法

无人机（UAV）航摄数据质量评价是无人机航摄工作的重要一环,传统的人工手动检查方式工作量大、效率低。为提高无人机航摄数据质量评价的快速作业能力,本文通过开展自动化无人机航摄质检技术调研,基于Visual Studio 2008开发平台,利用C#语言编程,开发了无人机航摄影像重叠度和旋角的自动质检软件,极大地提高了无人机航摄飞行质检的工作效率。     

一种多摄站球形全景影像快速定向方法

针对传统影像定向方法难以适用于球形全景影像定向的问题,该文提出了一种基于运动恢复结构(SfM)算法思想的球形全景影像快速定向方法。通过避开视野盲区消除了由视野盲区特征点匹配引起的误差,并附加对极几何约束进行鲁棒估计以提高匹配精度;采用改进的EPnP算法对新添加的影像进行位姿计算,提高了新增影像的位姿计算精度和计算效率;提出了全景前方交会算法和全景光束法平差模型,并通过多种优化策略,提高了三维场景构建的精度。基于长白县街景序列影像的实验结果表明,该文所提算法能够实现多摄站球形全景影像的快速定向,并具有较好的精度水平。     

面向影像地图色域映射算法研究

为了使影像地图跨媒介传递色彩失真最小,本文提出一种面向影像地图色域映射算法。首先,使用双边滤波对影像地图进行预处理,分解出低频和高频图像,根据人眼空间域视觉感知理论,对低频图像采用保护彩度裁切法,对高频图像采用保护明度压缩法,最后融合两幅映射后图像并再次映射至目标色域,使用图像结构相似度和S-CIELAB色差模型进行客观评价,并与HPMINΔE法、SGCK法及Bala提出算法进行比较。结果表明,面向影像地图色域映射算法在图像结构相似度和图像色差上都比其他算法稍好。因此,面向影像地图色域映射算法能提高影像地图的映射质量,可同时保护影像地图影像细节和矢量符号色彩。     

SWDC-4与UCXp-WA两种框幅式航摄仪数据处理流程比较

由于航空影像擞据快速处理在航空摄影项目生产中尤其是航摄应急测绘保障中十分重要,实际生产中需要获取航摄影像数据能够快速处理,及时反馈航摄成果质检结论.现结合航摄项目影像生产处理,针对SWDC-4和UCXp-WA两种框幅式数字航摄仪获取的数据处理进行了软、硬件支撑及生产效率等方面的比较.     

一种基于航摄资料的历史航空影像配准算法

历史航空影像真实地反映了各个时期的地表形态、植被覆盖、社会经济与环境状况,客观有效地记录了自然景观与人文景观的演化变迁过程。为高效管理和有效利用历史航空影像,建立历史航空影像数据库势在必行。目前,众多航空影像数据库管理系统很好地实现了航摄资料的管理,同时可以对单张影像数据进行浏览和更新,但是却不能实现历史航空影像的漫游浏览和空间查询。本文利用航摄资料,结合数字图像处理和数字摄影测量等理论方法,设计了无控制点参与的航空影像半自动快速拼接算法,实现了历史航空影像批量快速拼接;最后,将拼接影像与矢量数据叠加进行精度检验,主要标志性地物重叠良好,查询结果符合精度要求。     

模糊Hough变换算法在城市道路提取中的应用

采用形态学细化算法,将二值化影像形态学细化之后再进行峰值检测,有效地去除了虚假峰值,提高了道路提取精度及计算效率,为此,利用用模糊Hough变换算法提取遥感影像中的城市道路。试验表明,其方法在计算效率、提取精度以及内存占用方面具有明显优势。     

移动激光扫描数据的道路标线自动提取

针对道路标线三维矢量数据难以高效精确获取的问题,该文提出了一种从移动激光扫描数据中自动提取道路标线的新方法。基于平缓路面这个假设,利用邻域高程一致性的判断方法提取地面点。将地面点根据轨迹数据分割成多组剖面,对每个剖面上的点云进行强度直方图统计,找到强度值有突变的点。以此为种子点通过强度值区域生长以得到完整的标线,利用点云模板匹配的方法剔除错误点集。最后对标线点云进行矢量化得到三维矢量线。通过城市中大约2km长的移动激光点云数据的实验,证明本文提出的方法在提取道路标线方面能得到较好的结果。     

深度学习的极化合成孔径雷达影像语义分割

针对现有极化合成孔径雷达影像语义分割方法存在的缺点,且该方向深度学习研究较少的问题,该文以国产机载全极化MiniSAR系统为依托,首先,对极化合成孔径雷达原理和基于深度学习的极化合成孔径雷达影像语义分割方法进行了分析;其次,使用实验数据对该方法的分割精度进行了验证分析,单类分割最大像素精度达94.61%,全类均交并比达到86.83%,结果证明了该分割方法的可行性和准确性;最后,为进一步提高极化SAR影像语义分割精度,在样本制作、提升效率、矢量化等方面提出了建议。     

论宽角航摄仪的精度、效率与成像质量

针对影响航空摄影测量精度、作业效率和成像质量的各种因素,该文提出了内外方位元素可清晰分离的航摄仪检校场建设方法,实现了航摄仪内方位元素的高精度检校。以此为基础,设计和实践了一种满足现有航测生产要求的高性能宽角航摄仪,该设备具有旁向视场角超过80°、稳定曝光频率2Hz、自动感知飞行速度和地形高、依摄影测量规则自动决定曝光间隔等能力。数万平方千米的生产实践表明:宽角航摄仪影像色彩自然,全局纹理清晰,支持在大速高比环境下航空摄影,其综合作业效率超过当今国际品牌航摄仪2倍以上。     

影响机载激光雷达点云密度的因素分析

针对机载激光雷达设计点云密度与实际获取不一致的问题,该文从参数设计、设备性能、摄区情况和综合要求等方面讨论影响点云密度的因素,分析各个因素对点云密度的影响程度,提出了保证点云密度的一般方法。基于影响因素分析结果,该文从工程实践出发,系统性地介绍了点云密度设计思路并验证点云密度影响因素。研究结果为如何设计机载激光雷达点云密度提供参考依据,对工程项目设计和数据处理具有一定指导意义。     

超宽带与激光雷达组合的室内定位方法

针对室内及室内外过渡区域,GNSS信号受到严重影响导致的定位精度下降甚至无法定位的问题,该文提出了一种新的多传感器组合的室内定位方法。充分利用超宽带(UWB)超高的时间分辨率、良好的抗多径能力和较强的穿透能力,以及激光雷达(LiDAR)所表现在构图与定位方面主动、高效、精确的特点。使得两个系统相互作用,在复杂的室内环境下能够获得厘米级的定位结果。基于室内环境下的实测实验结果表明:无论是在非视距环境下UWB定位能力受到严重影响,还是在LiDAR定位结果出现较大发散的情况下,基于EKF的UWB/LiDAR组合定位系统都能够稳定维持厘米级的定位精度,定位结果比较接近参考轨迹。本文提出的基于EKF的UWB/LiDAR组合定位模型,实现了复杂室内环境下的高精度定位。     

市域尺度货物运输碳排放时空变化及因素分析

针对货物运输导致碳排放成为温室气体主要来源之一的问题,该文综合货物运输车辆的微观温室气体排放及时空变化,从市域尺度分析货物运输碳排放的时空变化规律。利用微观排放模型计算了2000年、2005年、2010年和2015年全国286个城市货物运输碳排放的空间分布及其变化,并应用地理加权回归模型探究城市化不同层面因素对碳排放时空分布变化的影响。结果表明:货物运输碳排放具有显著的空间集聚特征,且高排放地区的集聚规律更加显著;地理加权回归模型精度明显高于普通线性回归模型,经济变量、人口变量、货运强度变量与货物运输碳排放存在显著正相关关系。该研究可为中国各市级区域制订节能减排政策提供量化的科学依据。     

卷积神经网络在大规模图像分类中的应用

针对大规模无序图像分类处理中成对图像的匹配和几何验证的计算量大的问题,该文通过研究和学习机器学习及图像识别领域先进的方法,提出了一种基于孪生神经网络的大规模图像有序化方法。该算法主要是:通过抽取已训练好的VGG19的网络模型的卷积层作为图像的特征,将提出的特征分别加权后,连接起来,再次卷积和池化,利用响应函数判定图像之间连通性,实现对输入图像对连通性判定。经实验证明,该算法可有效地识别具有场景重叠的图像对,效率和精度上也有所提高,无须执行详尽的推定匹配和几何验证,适用于运动恢复结构,图像连接等各种场景。     

一种基于蓝牙的室内定位导航技术

为解决GNSS定位技术的“最后一公里”问题,室内定位近年来成为定位领域的研究热点。为了满足室内定位和导航服务的需要,该文采用iBeacon信标节点,设计了一种蓝牙技术为基础的室内定位系统。利用不同AP对位置的影响差异,实现空间分割以自动构建指纹数据库,结合用户的运动状态实现室内定位。研究结果表明:该文的定位方案在500m2的室内环境下,定位精度优于2m,完全可以满足日常定位导航功能。     

接收机天线相位中心改正对IGS/IGMAS站的影响

针对天线相位中心改正影响GPS数据解算以及处理软件不能识别接收机天线类型的问题,该文提出了利用近似型号的天线进行数据处理的方法。首先利用IGS站精确确定天线相位中心改正对数据解算造成的影响,再利用IGMAS站验证方法的可靠性。该文选取部分IGS、IGMAS站的数据,利用GAMIT软件进行试验并分析。结果表明,当不使用天线相位改正模型时,增大了单天基线解的NRM_S值,并增加15.5%的基线误差,对精密定位能带来平均2cm的影响;当将处理软件不识别的天线换成近似能识别的天线时,基线解效果要比不使用天线改正效果好,水平和垂向的定位精度均在3.9mm左右,比使用原装能识别天线的定位精度稍差。该方法既保证了精度,也较为简单快捷。     

自然资源管理辅助决策服务平台设计与实现

针对目前自然资源业务信息化中存在的问题,该文利用“互联网+”技术,依托“一张图”核心数据库,提出了构建自然资源管理辅助决策服务平台。探讨了系统的架构设计,明确了系统的关键技术难点,分析了系统实施方案和自然资源的辅助决策功能。该系统能有效地提升自然资源数据应用的深度和广度,支撑科学决策和对外服务水平。