车载鱼眼相机的间接法全景影像拼接

提出了一种车载鱼眼相机的间接法全景影像拼接方法,由拼接后全景影像上的像点坐标出发反求其在原始图像上的像点坐标,从而解决拼接所得全景影像像点非规则排列问题。通过实验发现,采用该方法得到的全景影像画面清晰、成像质量明显提高,证实了该方法进行车载鱼眼影像全景拼接的可靠性。     

多镜头全景摄像机球面视频无缝生成EI北大核心CSCD

针对多镜头全景摄像机MPC室内标定参数输出的实际场景球面全景视频存在视差伪影问题,提出一种场景自适应的球面全景视频无缝生成方法,主要包括两方面内容:①MPC球面投影参数最优估计。以实际场景视频重叠区域同名像点为观测值,通过最小化球面投影中心到同名像素对应球面空间点的夹角建立误差方程对球面投影参数进行最小二乘估计,从而降低子相机摄影中心与球面投影中心不重合及场景深度变化对MPC球面全景视频输出质量影响。②MPC球面全景视频生成TPS模型构建。以MPC子摄像机视频像素球面重投影几何为全局变换、以视频拼接线上同名像点为控制点建立TPS模型,实现MPC各子摄像机视频到球面拼接视频的像素直接映射,并能最小化视频重叠区域像素拼接误差,仅通过拼接线附近像素简单混合即可消除视差伪影并实现平滑过渡。模拟成像及实际场景试验结果表明,结合场景内容与摄像机内、外参数,本文方法可实现MPC球面全景视频无缝生成且计算简单、高效,完全满足MPC高帧率视频输出要求,具有良好的应用价值。     

车载全景相机的影像匹配和光束法平差

提出一种针对车载全景影像序列的自动匹配和光束法平差方法.首先在单景鱼眼相机上进行多特征联合的初匹配;然后将同名特征投影到全景相机坐标系,并利用GPS/IMU数据进行粗差剔除和精匹配;再建立全景坐标下的透视投影几何模型,对匹配获得的连接点进行GPS/IMU辅助的光束法区域网平差,根据连接点的距离设定初始权,并通过选权迭代法剔除粗差,获得最终平差结果.试验结果表明,本文所提出的多特征匹配和全景坐标系平差的方法能够很好地处理全景相机的连接点提取和平差问题.     

多镜头组合型全景相机两种成像模型的定位精度比较

根据多镜头组合型全景相机的严格成像机理,分析了广泛采用的全景理想成像模型系统误差的来源,推导出误差分布规律,并深入比较了严格成像模型和理想成像模型之间的差异.首先,分析了理想模型的单片物方定位误差和像方后方交会误差,理论公式表明其误差分布和物像间距及视角大小相关;其次,分析了全景立体像对的理想核线误差,并证明误差受像对间的旋转角和Z坐标影响.最后,分别采用室内、外数据对两种模型的空间后方交会、核线模型、光束法平差进行比较分析.试验结果表明,室外条件下由于物距接近于全景投影面、立体影像间旋转角较小等因素,两种模型的差异很小,且都达到了相当于1像素左右的测量精度;在狭窄的室内条件下,由于物距小、旋转角大等因素,严格模型在测量精度上明显优于理想模型.     

球面全景影像相对定向与精度验证

对传统的5点法相对定向算法的共面误差计算方法进行改进,提出了一种适合球面全景成像特点的相对定向计算流程。与传统方法相同,该算法首先计算本质矩阵,然后对本质矩阵进行奇异值分解得到旋转矩阵和平移矢量的候选解,最后利用重建的物方三维点坐标排除错误解。本文的贡献在于推导了球面全景共面条件公式,并使用点到核线平面的球面距离作为球面全景共面条件的误差项。模拟数据试验显示:当图像特征点的随机噪声在[-0.5,0.5]像素范围内时,3个姿态角的中误差约为0.1°,由相对定向恢复的相对平移量与模拟值的夹角中误差约为1.5°。使用车载全景相机配合POS获取的数据进行试验的结果显示:横滚角和俯仰角的中误差可以达到0.2°以内,航向角的中误差可以达到0.4°以内,由相对定向恢复的相对平移量与POS平移量的夹角中误差可以达到2°以内。采用本文相对定向算法的结果生成球面全景核线影像,提取影像之间同名点坐标并计算其列方向误差,结果显示核线影像同名点列坐标差的中误差在1个像素以内。     

室内全景影像成果坐标统一技术路线研究

针对目前室内全景影像和点云成果必须在自带的系统中展示,不利于室内全景影像和点云成果在其他系统和软件中推广使用的问题,通过对NavVis多个扫描数据集处理好的全景影像成果进行研究,验证了NavVis全景影像成果的坐标统一技术路线,为NavVis全景影像成果不受限制地在其他系统、软件中的使用提供了解决方案,推动高精度室内全景影像的实际应用。     

微分纠正法生成立体辅助影像探讨

针对数字正射影像(DOM)的二维平面形式,没有三维立体信息,对高层建筑等细部高度不能量测的问题,探讨通过数字微分纠正的方法,引入固定平行角度投影光线的视差函数,制作立体辅助影像,并与原正射影像共同构成立体正射影像对,构建与实地相似的几何模型,进行立体观察,量测地物高度信息,为城市规划等部门的实际应用提供解决方案。最后给出了实验结果,并对其量测的高度结果也进行了检测。     

基于共线原理的全景影像真彩色点云生成算法

常规激光点云数据通过将激光点云与彩色影像进行融合,将影像所富含的色彩信息赋给相应的激光点云、可形成一种"纹理丰富、颜色直观、位置准确"的真彩色点云成果,不同类型相机拍摄得到的影像对激光点云赋彩色的原理和过程均不相同。文中基于移动测量系统及360°全景影像的测绘高新技术,研究全景相机拍摄的影像与激光点云的匹配、融合,提出一种基于共线原理的由全景影像给激光点云赋彩色的算法。算法充分利用全景影像360°可视以及激光点云位置精确的特点,经实验验证算法推导正确,生成的真彩色点云色彩纹理细致,空间位置准确。     

扩展共线方程结合车载组合全景相机影像区域网平差

利用扩展共线方程实现组合相机单片影像的空中三角测量,通过该方法来提高全景影像的定位精度。由于组合全景相机中各子相机刚性固定,相机间的相对位姿参数可以精确标定,因此利用扩展共线方程模型,可以将组合全景相机的构像单元从单个子相机影像扩展为整个组合相机获取的多张影像。与已有的球模型方法,包括球理想模型和球严密模型方法相比,本文所用的扩展共线方程方法使用各子相机影像像点作为观测值,避免了球模型方法中由各子相机摄影中心不重合导致的球模型投影误差和摄站内重叠区域融合误差。试验结果表明:与球模型方法相比,本文方法无需模型投影和摄站内重叠区域融合等繁琐的处理过程,避免了由其引起的精度损失,保证了空三网稳定性的同时提高了定位精度。     

多相机图像拼接匀色算法

多相机图像拼接中存在的亮度和色彩不均匀的现象严重影响着拼接图像的视觉效果。本文针对全景图像拼接过程中多幅图像之间的亮度和色彩差异问题,提出了一种多相机图像拼接匀色算法,该算法先从局部出发对单幅图像进行亮度调整,再从全局角度对待拼接图像进行颜色校正,最终获得亮度和色彩一致的全景图像。试验结果表明,该方法能较好地减少甚至消除拼接图像间的亮度和色彩差异,较好地改善全景图像的视觉效果。     

车载全景影像与激光点云数据配准方法研究

全景影像与激光点云的高精度配准是车载移动测量系统中多传感器数据集成处理的关键环节。本文针对车载多面阵拼接全景影像与激光点云的配准问题, 提出了一套高精度的数据配准方法。通过高密度的静态激光点云解算每个面阵CCD在激光扫描仪坐标系下的外标定参数, 以实现单张CCD影像与激光点云在扫描仪坐标系下的配准, 在全景拼接过程中全景影像与单张CCD影像精确的映射关系已知, 利用扫描仪坐标系、POS坐标系及WGS-84坐标系间的转换关系即可获得全景影像与激光点云在物方坐标系下的动态、高精度的配准参数。试验表明该数据配准方法精确可靠、适用性强, 能满足基于全景影像与激光点云数据融合的城市道路竣工、部件采集、目标提取、三维重建等高精度量测应用需求。     

基于相位导数的GBSAR影像自适应滤波算法研究

GBSAR影像由于受到自身和周围环境的影响,在影像中易产生噪声,如不及时滤除噪声,将对后续的处理造成很大的影响,以往的滤波算法大部分是基于影像的幅度信息,没有将相位信息考虑在内,没达到真正滤波的效果。本文提出一种基于相位导数的算法对GBSAR影像进行滤波处理,并将结果与Lee函数滤波结果进行对比,结果表明基于相位导数的算法在GBSAR影像中具有良好的去噪效果,对GBSAR影像的后续处理提供了一种新的方法。     

天地图·广西全景地图的设计与实现

全景地图是近年来广泛应用的一种实景地图服务。本文从电子政务和公众应用需求出发,根据天地图·广西平台的数据与系统现状,设计了全景地图的系统架构、数据组织与主要功能,阐述了基于开源Papervision 3D引擎的全景地图切片动态展现、地图联动等系统实现的关键技术与方法,扩充了天地图·广西的虚拟环境可视化表现能力,进一步提升了平台服务效能。     

基于Matlab平台的遥感图像变化检测算法改进策略

利用多源遥感影像获得变化的地物信息的过程称为变化检测。变化检测的方法多种多样,由影像分析的层次不同分为像素级的变化检测、特征级的变化检测和目标级的变化检测3种类型;由不同的数据分析机理,变化检测又可分为非监督类变化检测和监督类变化检测。试验证明,基于边缘特征与灰度差值法相结合的变化检测试验更适用于基于Matlab平台的遥感图像变化检测。     

基于四叉树原理的多波段遥感影像区域合并算法

随着计算机技术的发展,通过处理分析遥感影像数据获取信息达到科研或工程应用目的已成为一种普遍的模式。遥感影像数据在包含丰富信息量的同时,其自身的海量特性也逐渐成为制约其应用的障碍之一。在诸多关于遥感影像压缩合并方法的研究中,四叉树原理一直是一个重点研究方向。但传统的四叉树算法在处理遥感影像过程中总会存在过度分割现象;而且以往的相关研究中,总是针对单一波段影像进行处理,其应用价值会有一定的局限性。针对这两点不足,本文提出并实现了一种基于四叉树原理的多波段遥感影像合并算法,并通过试验进行了验证,与传统的四叉树方法相比,其在压缩比方面平均可以提高50%以上,且在压缩精度方面也取得了良好的效果。     

基于Skyline的地质模型属性识别算法的研究与实现

随着三维GIS技术的不断发展,对于在工程项目中建立三维可视化分析管理系统的需求越来越高。准确分析识别地下区域的岩石块体信息,是地下工程施工与监测中需要解决的关键问题。本文基于空间拓扑关系的知识,在地质模型抽离岩石属性图层,设计了空间查询体,进而利用Skyline平台的接口,探索出一种能够实现模型岩性点触检测功能的方案。     

基于Contourlet-GSSIM的无参考遥感图像质量评价研究

Contourlet变换是一种具有多分辨率、多方向性的图像二维表示方法。为了对遥感图像进行质量评价,本文提出了一种基于Contourlet变换的梯度结构相似度(GSSIM)无参考遥感图像质量评价方法。首先根据主观质量评价标准,组织20位遥感专家采用DMOS评分方法对150幅高斯噪声图像和150幅椒盐噪声图像进行评价,建立主观评分库;然后将待评价失真遥感图像通过高斯低通滤波器来构造参考图像,并对图像进行Contourlet变换,计算GSSIM,实现质量评价;最后,为了定量分析算法的性能,将评价结果回归到DMOS空间,并与RMSE(均方根误差)、PSNR(峰值信噪比)等评价方法进行比较。试验结果表明,该方法能客观地评价遥感图像的质量,其结果与人眼视觉评判结果一致。     

基于B/S架构的可量测全景平台设计与实现

随着当今社会信息化的急速发展,城市管理者需要更加全面、精细、智能的地图资料,传统的地图已经越来越不能满足生产的需求。激光点云数据通过坐标转换与投影的方式得到具有距离信息的深度图像,将点云的高精度特性赋予全景影像,从而使得全景影像具有可量测功能。本文通过构建基于B/S架构的可量测全景平台,能够提供直观、快速、精确的多样化信息,满足城市规划、智慧城市、公众地图、实景旅游等城市管理与大众的信息需求。