基于抗差岭估计的相机标定方法

数字工业摄影测量中,十参数模型是目前应用最广泛的相机畸变模型,但也存在过度参数化问题。相机标定以像点坐标为观测值,当标定模型同时受到复共线和观测异常的影响时,相机标定结果也会受到影响。为提高相机标定精度,提出基于抗差岭估计的相机标定方法,该方法不仅可以改善模型中由于过度参数化导致的复共线问题,而且可以有效抵制观测值异常的影响,提高相机参数求解精度。     

尺度参数的Lp估计与精度评定

根据定位参数与尺度参数的联合Ｍ估计,导出了尺度参数的Ｌｐ估计;当ｐ＝２时,与最小二乘估计一致,观测数据服从正态分布时,为最优无偏估计;由于尺度参数Ｌｐ估计的影响函数为无界函数,估计不具抗差性,但把残差Ｗｉｎｓｏｒ化,作者得到了尺度参数的抗差Ｌｐ估计;依据定位参数的协方差阵,可进行Ｌｐ估计的精度评定。这些结果对于Ｌｐ估计的研究和应用具有一定的参考价值。     

岭参数确定的研究

中文阐述了多种岭参数确定方法的原理,如岭迹法、L曲线法、两步解法、GCV法和双h公式法,应用数据编程比较了各种岭参数计算方法所得的结果及对最小二乘估计的改进效果.结果表明,L-曲线法易于确定岭参数,是一种确定岭参数的良好方法.此外,两步解作为另一种解算病态问题的方法,不仅要明显优于LS估计,并且改善了L-曲线法的计算结...     

基于岭估计的相机标定方法

相机内外参数标定是摄影测量的一个关键问题,相机参数的选取又是决定相机标定质量的重要因素,且不同等级的相机其参数的选择往往很难确定,常导致所选取的参数之间存在相关性,影响相机标定质量。相机参数间的相关性一般可以通过验后未知数之间的相关系数矩阵发现,提出了基于岭估计的相机标定方法,利用本方法可以提高参数求解精度。     

基于岭估计的粗差探测

针对测量平差Gauss-Markov模型中法矩阵的病态性和观测值的粗差同时存在问题,把岭估计和粗差探测两者的优点结合起来提出了基于岭估计的粗差探测方法.该方法把岭估计看成具有伪观测值的最小二乘估计,然后运用基于最小二乘估计的粗差探测技术探讨岭估计意义下的奇异点,并给出奇异点的检验统计量和判断方法.数值实验表明,新方法在克服病态性的同时能够有效地识别出可疑(可能含粗差)的观测值.     

基于岭估计的粗差探测

针对测量平差Gauss-M arkov模型中法矩阵的病态性和观测值的粗差同时存在问题,把岭估计和粗差探测两者的优点结合起来提出了基于岭估计的粗差探测方法。该方法把岭估计看成具有伪观测值的最小二乘估计,然后运用基于最小二乘估计的粗差探测技术探讨岭估计意义下的奇异点,并给出奇异点的检验统计量和判断方法。数值实验表明,新方法在克服病态性的同时能够有效地识别出可疑(可能含粗差)的观测值。     

基于部分最小二乘岭估计的粗差定值定位

在利用部分最小二乘原理进行粗差定值定位时,模型的法方程矩阵可能存在病态性,使得到的粗差定值定位结果不可靠。文中针对观测数据包含多个粗差且法方程病态问题,利用岭估计处理病态问题,建立部分最小二乘岭估计的粗差定值定位方法,给出粗差搜索步骤,利用迭代算法实现多个粗差的定值和定位。通过模拟算例分析部分最小二乘法、部分最小二乘岭估计在粗差搜索方面的效果,从另一个角度探讨粗差处理方法,推广现有的误差理论,证明文中方法的有效性。     

基于岭估计的北斗系统双差整周模糊度解算方法

针对北斗卫星导航系统中高轨卫星角速度较慢引起的基线网络实时动态差分法模型病态性减弱较慢而造成的模糊度收敛较慢的问题,提出一种适用于网络实时动态差分法参考站间双差整周模糊度快速解算的新方法。首先,在分析北斗系统快速定位模型中法矩阵结构病态性的基础上,基于岭估计的原理提出一种减弱法矩阵病态性的新方法。该方法只需几个历元的北斗系统载波相位观测值,就可得到比较准确的模糊度浮动解及其相应的均方误差矩阵。利用最小二乘相关分解法方法,用与模糊度浮点解相应的均方误差矩阵代替协方差阵,可准确、快速地搜索固定整周模糊度。结合算例,将新方法和最小二乘法分别结合最小二乘相关分解法方法解算的整周模糊度结果进行比较,结果证明新方法能实现北斗系统双差整周模糊度的固定。     

t型Bayes估计及其在测量平差中的应用

针对t型估计不能抵抗病态性的影响这一缺陷,从Bayes估计的观点出发,通过对t分布模型引入未知参数的先验信息,提出了一种新的抗差有偏估计——t型Bayes估计,重点讨论了正态-Gamma先验分布下的t型Bayes估计及其EM算法和超参数的选取方案。数值实验证实了正态-Gamma先验分布下的t型Bayes估计能够同时抵抗粗差和病态性的不良影响,是一种性能更好的抗差有偏估计。     

双k型岭估计及其在GPS快速定位中的应用

针对GPS快速定位中设计阵病态性的特点,文中对现有的有偏估计进行了改进,提出了一种新的有偏估计———双k型岭估计。由广义岭估计和普通岭估计出发,讨论并给出了双k型岭估计中两个岭参数的选择方法。最后给出了实测GPS动态定位算例,验证了新估计的稳定性和有效性。     

动态精度单点定位(PPP)的精度分析

首先简要介绍了精密单点定位的数学模型及笔者独立研发的后处理精密单点定位软件一TriP。然后重点结合航空动态GPS数据，用研制的TriP软件进行动态单点定位实践。从内符舍和外符合两个层面，比较分析了航空动态GPS单点定位的结果和精度。计算结果表明：采用精密单点定位技术可以获得几个厘米的动态定位精度。     

航摄多传感器集成检校与精度分析

基于机载POS系统定位定向原理,建立解算国产POS与数码相机集成系统偏心角、偏心分量的数学模型,经过POS、相机、惯性稳定平台等多传感器集成的航空摄影试验,分析系统误差检校和POS直接地理定位的精度,验证该检校模型的正确性与可行性。     

基于LCD的相机标定精度及其误差分析

针对纯平液晶显示器(LCD)自身尺寸较小的问题,提出了新的标定影像拍摄方法.实验结果说明,该方法是有效可行的.另外,通过多组模拟数据和实际数据的分析说明,LCD相机的标定结果存在明显的系统误差,而借助逐步回归分析等方法则验证了这种系统误差主要来源于LCD自身的不平性,并且得出了定性和定量的结果.     

基于MS05AX测量机器人的精密三角高程误差来源与精度分析

对影响三角高程精度的主要因素进行了深入分析,详细分析了三角高程测量中天顶距误差来源及其对高差改正的影响,剖析了自动目标识别的主要误差源,阐述了折光系数误差是影响三角高程精度主要因素之一,提出了采用平差后高差进行大气折光系数修正的思路,利用动态折光系数对三角高程进行高差改正,为三角高程代替二等水准提供了一种新的思路。最后以实据工程为例,验证了精密三角高程代替二等水准的可行性。     

测量机器人系统构成与精度研究

对测量机器人的特点进行了详细分析,对其自动化的工作原理进行了研究,其核心技术是用CCD摄像机获取目标图像,用计算机软件对数字图像进行分析和匹配,提取所需要的特征点,再配以精密马达伺服机构控制经纬仪系统的水平和垂直旋转,从而实现观测自动化。同时还简要介绍了与测量机器人配套使用的软件,并给出了试验结果。     

机载激光雷达测量检校场布设及检校精度探讨

采用机载激光雷达测量系统对检校场进行点云获取,融合基站数据进行飞行轨迹处理,然后运用区域网提取及最小二乘平面拟合算法进行点云平面提取及拟合,进而改正机载激光雷达测量系统偏心角误差,并采用模拟数据说明该算法的可行性。     

应用车载DGPS数据计算道路线形参数

为满足当前利用车载DGPS创建或更新道路信息的实际需求,研制了道路线形参数的计算方法.在此,鉴于车辆行驶线与道路中线之间存在着偏离,从理论上导出了不同道路线形下GPS数据的误差方程式以及连接各种线形的条件方程式.针对误差方程式中未知参数互不独立的情况,采取联合直线段与曲线段一并平差解算法.据此即可求出各段的线形参数并进行精度评定,最后通过算例验证了此方法的有效性与实用性.     

应用车载DGPS数据计算道路线形参数

为满足当前利用车载DGPS创建或更新道路信息的实际需求,研制了道路线形参数的计算方法。在此,鉴于车辆行驶线与道路中线之间存在着偏离,从理论上导出了不同道路线形下GPS数据的误差方程式以及连接各种线形的条件方程式。针对误差方程式中未知参数互不独立的情况,采取联合直线段与曲线段一并平差解算法。据此即可求出各段的线形参数并进行精度评定,最后通过算例验证了此方法的有效性与实用性。     

数码相机标定参数对摄影测量精度的影响分析

数码相机的标定参数包括相机的内方位元素和各项镜头畸变差。从摄影测量的理论出发,通过空间前方交会试验,分析并统计了相机标定的各参数对摄影测量精度的影响。     

不同附加参数的POS辅助空三精度分析

POS辅助空三的应用,能够减少传统空三中为加密所需野外控制点的联测工作量,缩短成图周期,降低成本;然而选择不同个数的附加参数,也会使得在POS辅助空三的过程中所采取的模型有所差异,所建立的误差方程式亦不同。因此,在对精度要求比较高的情况下,附加参数的选择就显得尤为重要。通过使用不同的附加参数来建立模型,分析造成其精度差异的原因并对参数的选择提出了建议。