浅谈VirtuoZo与MapMatrix绝对定向结果差异

根据VirtuoZo和MapMatrix两套全数字摄影测量系统,找出它们在绝对定向的方式、定向结果,以及对后续测图工作影响方面的区别与相同点,从而分析各自的优缺点,进一步为生产提供参考.     

铅垂线辅助城区航空影像的绝对定向

依据灭点理论,推导了空间铅垂线与航空影像的空间姿态角之间的关系及其相应的误差方程式,并分析了铅垂线辅助的单像空间后方交会和单模型绝对定向中所需的控制点数。最后,通过实际数据的试验研究了铅垂线辅助的单像空间后方交会和单模型绝对定向的精度与可靠性。试验结果表明,在传统的单像空间后方交会和单模型绝对定向中引入铅垂线约束条件,不仅定向精度与传统的基于控制点的绝对定向精度相当,而且可以减少所需的控制点数以及定向精度对控制点分布的依赖性。     

一种倾斜影像外方位元素计算方法

提出一种利用相机POS数据和少量影像数据标定倾斜相机间位置关系并计算倾斜影像粗略外方位元素的方法。首先对选取的垂直和倾斜影像进行影像匹配,获得精确同名点坐标;然后垂直影像同名点对前方交会获得地面点坐标,接着倾斜影像后方交会获得其外方位元素;最后利用倾斜和垂直影像的外方位元素标定子相机间的相对关系,并根据相对关系求出所有倾斜影像的外方位元素。采用AMC580倾斜影像数据进行试验,结果表明:提出方法可求得所有倾斜影像的粗略外方位元素,并验证了外方位元素的直接对地定位精度,证明了该方法的可行性。     

基于有向线段的绝对定向方法及其应用

常规的绝对定向方法往往需布设足够多的物方控制点才能得到精确的7个绝对定向元素。当测量过程无需确定被摄物体在空间的绝对位置时,常规的绝对定向方法就会增加测量的工作量,降低工作效率。基于有向线段的绝对定向方法,无需布设控制点,只需通过铅垂线段和已知方位角的非铅垂线段即可确定像对所构建模型的空间相对方位。详细阐述了基于有向线段的绝对定向方法的原理,并对该方法在测绘工程中的应用进行了初步探讨。     

线阵推扫式影像外定向的一种新算法

线阵推扫式影像外方位元素间的强相关性,导致法方程病态,外方位元素的最小二乘估计值误差较大.本文提出采用岭-压缩组合估计解决线阵列推扫式影像的外定向问题.该算法是综合岭估计和压缩估计的一种新有偏算法,它通过对最小二乘估计值的不同分量进行不同比例的压缩使估计值最优.文中采用10 m分辨率的SPOT 1全色影像和2.5 m分辨率的SPOT 5全色影像进行实验,并与商业遥感软件Erdas的实验结果进行比较.研究结果表明该算法能有效地克服线阵推扫式影像外方位元素间的相关性,定位精度较高,定向点精度在1个像素内,检查点精度在1.5个像素内,达到Erdas软件的定位精度.     

一种基于直线特征的影像外方位元素解算理论与方法

与点特征相比,影像上的线特征,特别是直线特征,具有识别相对容易、使用灵活等优点,因此对直线摄影测量的研究已成为目前摄影测量的一个重要研究方向。依据空间直线在航空影像上的投影仍然是直线,并结合共线条件方程,通过线性化,推导了基于直线特征计算像片外方位元素的误差方程;并且给出了计算过程。最后,通过实验验证了基于线特征计算像片外方位元素理论与方法的可行性和可靠性。同其他方法相比,该方法具有易于理解、便于计算、实用性强、易于实现影像自动外部定向等特点。     

Solutions for Exterior Orientation in Photogrammetry: A Review

The determination of the attitude, the position and the intrinsic geometric characteristics of the camera is recognised as the fundamental photogrammetric problem. It can be summarised as the determination of camera interior and exterior orientation parameters, as well as the determination of 3D coordinates of object points. The term "exterior orientation"of an image refers to its position and orientation related to an exterior (object space) coordinate system. Several methods can be applied to determine the parameters of the orientation of one, two or more photos. The orientation can be processed in steps (as relative and absolute orientation) but simultaneous methods (such as bundle adjustments) are now available in many software packages. Several methods have also been developed for the orientation of single images. They are based in general on geometric and topological characteristics of imaged objects.
This paper presents a survey of classical and modern methods for the determination of the exterior parameters in photogrammetry, some of which are available as software packages (with practical examples) on the Internet. The methods presented are classified in three principal groups. In the first, a selection of approximate methods for applications that do not require great accuracy is presented. Such methods are also used to calculate values required for iterative processes. In the second group, standard point–based methods derived from collinearity, coplanarity or coangularity conditions are briefly reviewed, followed by line–based approaches. The third group represents orientation methods based on constraints and on concepts of projective geometry, which are becoming of increasing interest for photogrammetrists. In the last section, the paper gives a summary of existing strategies for automatic exterior orientation in aerial photogrammetry.     

Automating Image Registration and Absolute Orientation: Solutions and Problems

The basic concepts and tools of automatic image registration are presented and the problems which exist are discussed. The paper describes work carried out at University College London on the registration of two images and on the registration of images with maps. It is shown that strategies have been developed which are applicable to different types of image and reference data and that with the tuning of well tried algorithms it is possible to achieve the required matching. The PAIRS technique for automatic registration of optical images from satellites has been implemented and tested and is now being developed for use with optical and microwave images. The ARCHANGEL system for registration of images with maps or vector data is also being implemented and initial results show considerable promise.     

利用2维DLT和共线方程分解相机外方位元素

相机的外方位元素是摄影测量立体重建的重要参数。通过3维直接线性变换,利用3维控制场可以很容易地确定相机的外方位元素。文中提出并推导了在2维控制场的条件下,利用2维直接线性变换和共线方程之间的关系分解出相机外方位元素的实用算法。实验结果验证了该算法的正确性和可行性。     

利用2维DLT和共线方程分解相机外方位元素

相机的外方位元素是摄影测量立体重建的重要参数.通过3维直接线性变换,利用3维控制场可以很容易地确定相机的外方位元素.文中提出并推导了在2维控制场的条件下,利用2维直接线性变换和共线方程之间的关系分解出相机外方位元素的实用算法.实验结果验证了该算法的正确性和可行性.     

视觉测量中相机外参数近似值的快速求解

提出了利用3个不共线的控制点对相机外参数近似值进行快速求解的一种方法。利用3个控制点与其像坐标间的几何关系求得3个控制点在摄站坐标系下的坐标;由控制点的已知控制坐标与求得的摄站坐标系下的坐标,进一步求得两坐标系的转换参数的初值;通过解析法或光束法对相机外参数用初值进行精确标定。并通过一组模拟数据验证了该方法的正确性。     

视觉测量中相机外参数近似值的快速求解

提出了利用3个不共线的控制点对相机外参数近似值进行快速求解的一种方法.利用3个控制点与其像坐标间的几何关系求得3个控制点在摄站坐标系下的坐标;由控制点的已知控制坐标与求得的摄站坐标系下的坐标,进一步求得两坐标系的转换参数的初值;通过解析法或光束法对相机外参数用初值进行精确标定.并通过一组模拟数据验证了该方法的正确性.     

岭-压缩组合估计在线阵推扫式影像外定向中的应用

针对线阵推扫式影像外定向中存在的法方程病态问题,提出了采用岭压缩组合估计进行解算,能提高定向精度,并分析了该算法的优点和应用方法。实验证明,该算法性能优异,精度很高。     

基于平面4点快速求解相机外方位元素近似值

提出了一种利用4个共面的控制点对相机外方位元素近似值进行快速求解的方法.利用4个控制点与其像坐标间的几何关系求得其中3个控制点在摄站坐标系下的坐标;再由控制点的已知控制坐标与求得的摄站坐标系下的坐标进一步求得两坐标系的转换参数的初值,并用初值通过解析法对相机外方位元素进行精确求解.最后通过一组实验数据验证了该方法的正确性.     

基于平面4点快速求解相机外方位元素近似值

提出了一种利用4个共面的控制点对相机外方位元素近似值进行快速求解的方法。利用4个控制点与其像坐标间的几何关系求得其中3个控制点在摄站坐标系下的坐标;再由控制点的已知控制坐标与求得的摄站坐标系下的坐标进一步求得两坐标系的转换参数的初值,并用初值通过解析法对相机外方位元素进行精确求解。最后通过一组实验数据验证了该方法的正确性。     

基于单位四元数的绝对定向直接解法

摄影测量学中传统的绝对定向一般是迭代算法,需要比较准确的迭代初值。在简要介绍四元数的基础上,通过严格的理论推导得到了一套无需迭代、直接求解绝对定向参数的算法。算法的主要原理是用单位四元数描述坐标旋转变换关系,并将绝对定向问题转变为一个最优化问题进行求解。最后通过模拟数据进行仿真计算试验,验证了算法的正确性和可靠性。     

基于单位四元数的绝对定向直接解法

摄影测量学中传统的绝对定向一般是迭代算法,需要比较准确的迭代初值.在简要介绍四元数的基础上,通过严格的理论推导得到了一套无需迭代、直接求解绝对定向参数的算法.算法的主要原理是用单位四元数描述坐标旋转变换关系,并将绝对定向问题转变为一个最优化问题进行求解.最后通过模拟数据进行仿真计算试验,验证了算法的正确性和可靠性.     

大旋角影像的绝对定向方法研究

针对近景摄影测量中影像与地面坐标系间存在大旋转角的问题,在分析现有绝对定向算法的基础上,提出了一种适合大旋转角影像的绝对定向方法,采用奇异矩阵分解获取较准确的角元素初值,并结合最小二乘平差进行粗差剔除和绝对定向精确参数解算。试验表明,本算法计算简单、收敛速度快,具有很好的实用价值。     

线阵卫星遥感影像外方位元素对偶四元数求解法

基于对偶四元数可统一描述位置与姿态的特点,提出了利用对偶四元数求解线阵卫星遥感影像外方位元素的方法。该方法使用对偶四元数的实部描述传感器的姿态,并利用对偶部和实部共同描述成像传感器的位置。通过对位置和姿态的内插建立了基于对偶四元数的外方位元素模型。为减少运算,将球面线性插值进行化简,进而建立了基于线性插值的成像几何模型。为求解外方位元素,首先对共线条件方程进行了线性化,然后通过矩阵微分运算推导了线元素的虚拟观测方程,并根据误差传播定律确定其权值,最终采用具有约束条件的参数平差法求解外方位元素。试验结果表明本文方法正确可靠,与采用欧拉角和单位四元数的外方位元素求解方法相比,有更高的参数解算精度,同时也表明了准确的初值和虚拟观测方程对外方位元素求解的必要性。