空间直角关系条件的拓展角锥体法影像解析

为实现对建筑物目标近景影像高效的解析,在角锥体法原理基础上提出拓展角锥体法.首先对影像上建筑物的空间直角关系进行分类,并提出空间直角关系理论.应用该方法对空间直角关系条件下影像内、外方位元素等影像参数分步解算.试验表明该方法具有较好解算效果和精度,无需附加控制条件,能够满足城市三维建模及地理信息数据采集的精度要求,适用于控制条件不足的非量测相机摄取的近景影像解析.     

基于二维DLT的非量测相机检较

非量测数码相机由于价格低廉、使用方便等原因成为近景摄影测量获取影像的主要设备之一。但非量测相机的内方位元素和畸变系数未知,不能直接利用共线方程进行解析计算,因而必须对相机进行检校。而相机参数检校成果质量的高低直接关系着能否满足测量精度的要求。本文提出了基于二维直接线性变换(DLT)的相机标定算法,利用平面控制点解算出像点坐标和相应物点物方空间坐标之间的线性关系,再结合内方位元素及畸变参数的解算进行迭代,以得到满足一定精度要求的相机参数(x0,y0,f,k1,k2,p1,p2),并用MATLAB加以实现。     

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。     

基于平面控制格网的相机标定算法研究

提出了一种基于平面控制格网的相机标定方法。推导了一种简单实用的在平面场景中利用二维直接线性变换和共线方程分解相机外方位元素初值的算法;引入了基于共面条件的约束条件方程,从而建立了基于附加约束条件的自检校光束法平差用于相机的精确标定。实际图像数据实验结果表明该方法同单纯基于标定点的算法相比标定精度明显提高。主点和焦距均达到了子像素的标定精度。检查点的平面和深度方向相对精度优于1/27000和1/38000。可以满足高精度近景三维量测的要求。     

基于二维DLT鱼眼图像校正方法的研究

提出了一种基于二维DLT的鱼眼图像校正方法,通过构建二维平面格网点的像点误差方程,对畸变校正参数进行解算,实现鱼眼图像校正。该方法不需要构建专门的控制场,仅需要利用计算机绘制平面格网即可实现鱼眼图像标定及校正,检校过程简单、可操作性强,能够在一定程度上满足鱼眼图像实时、快速校正的要求。     

非量测近景摄影测量系统测绘矿山地质结构

矿山结构资料的收集是作为矿山顶部不稳定性地质标记调查的一个整体部分.我们采用近景摄影测量结合常规地质野外调查方法、收集必要的资料.象片的立体对是以70毫米和35毫米非量测摄影机拍摄.得到了地质结构资料而且用一种解析的计算机方法来表现.物方空间控制是利用8个立方形部件组成的组合式铝质框架来获得的.那些部件可以安置成各种形状.象片坐标是用一台立体坐标理测仪测得的,并用直接线性变换(DLT)法归化,该法要求每张象片包含11个变换未知数.利用最小二乘法来确定平面方程式,每个平面使用4到10个点的量测值.本文所述的四个试验指出:采用一种小象幅非量测摄影机的解析摄影测量系统,能满足地质工作的精度要求,而这个方法不仅技术上是可行的.而且实际上已运用地质测图中.     

基于线阵水下定位的解析求解算法

当信号接收器位于同一直线时,DGPS水下立体定位系统的解析算法并不能解算出目标空间立体坐标。提出一种新方法,利用它们的几何关系,计算出它们所在平面的相对位置。得到平面位置可以作为求解立体坐标的一部分,还可以应用于平面内水下目标定位的测试。解算中四个信号接收器的数据可以解算出唯一解,当信号接收器数目大于四个时,利用最小二乘理论获最优解。该方法采用解析法直接求解,不存在定位结果的发散问题。     

平面约束单目序列影像解析方法

针对目前单目监控相机参数与方位元素未知、影像解析方法适用性不强等问题,该文提出一种基于平面约束的单目像机序列影像解析方法。首先以移动三维检校场为基础建立物方坐标系,并用其检校单目监控像机;然后结合视场中的平面元素对直接线性变换(DLT)反变换方程进行约束,利用平面约束DLT反变换方程求解目标物方点位坐标;最后根据监控像机的像机参数和方位元素不变的特点,进而解析序列影像,为单目影像解析提供了新思路。该文最后以一起实际交通事故的监控影像解析为例,验证了该方法的可靠性和实用性。     

一种平面薄片零件单目视觉测量方法

针对传统的零件质量测量手段操作复杂、效率低等问题,该文提出基于大像幅非量测数码相机的单目视觉检测方法。首先基于二维直接线性变换和光束法平差进行相机内参数的标定;其次基于平面控制点信息进行单幅影像外方位元素的解算;然后进行影像的畸变纠正和垂直纠正;最后基于轮廓线的多特征提取方法求解零件特征参数等。将大像幅非量测数码相机用于较大平面薄片类零件检测的结果与三坐标量测仪的检测数据对比,实验结果表明,其量测误差小于0.1mm,满足较大幅平面薄片类零件尺寸量测的要求。     

DLT程序设计与应用

在近景摄影测量直接线性变换原理的基础上，加入附加条件建立附加有平行条件的直接线性变换函数模型，探讨了在解算过程中用数据探测法剔除粗差，用验后补偿的方法补偿系统误差的实现。鉴于非量测像机在近景摄影洲量中应用导致直接线性变换解法的重要性和实用性及数据量大、解算过程过于复杂的情况。用VC 编制了直接线性变换的解算程序，对其关键的方法和用法进行了说明。