POS数据用于双介质水下地形摄影测量的研究

本文以双介质摄影测量的基本公式为基础、海水为介质,利用POS数据进行双介质水下地形摄影测量研究。文中介绍了机载POS系统及双介质摄影测量基本公式,论述了海水折射率和由折射引起的高程改正系数的求解,提出了双介质相对定向和直接定向的计算方法,最后用模拟数据进行验证。     

双介质摄影测量共线理论研究

从摄影光学理论出发,推导摄影物镜成像系统的基点位置公式;利用针孔成像模型,分析得出摄影物镜的投影中心即为成像系统两节点的等效;简要阐述双介质摄影测量的传统观点,利用同一摄影物镜在不同介质中构成的光学系统,说明双介质摄影测量成像系统基点位置相对单介质时发生变化,并在此基础上提出与传统观点不同的看法——双介质摄影测量共线理...     

不同焦距的连续像对相对定向严密公式

针对现有解算相对定向元素的公式通常用于具有相同焦距的立体像对这一现状,为充分利用不同相机所拍摄的现有影像信息,以像点坐标作为观测量,给其加入改正数,借助计算机代数系统对共面方程进行严格的线性化,推导出了适用于解算不同焦距立体像对相对定向元素的严密公式;最后,通过算例验证了该方法的正确性,可在一定程度上丰富摄影测量理论。     

相对定向中的临界配置分析

相对定向的解算需要利用足够数量的同名像点。针对同名像点对应的空间点分布处于临界配置时相对定向不能获得唯一解的问题,该文对摄影测量和计算机视觉领域内常用的相对定向算法进行了研究。分析了它们的联系和区别,利用物方形式的共面条件方程推导了临界配置中危险表面的通用方程,分析了直线和平面配置下相对定向的退化情况,并利用奇异值分解推导了不同相对定向算法的临界配置条件。     

低空无人机双介质水下礁盘深度测量试验与分析

以双介质摄影测量原理为基础,利用海岛无人机影像开展了航空双介质摄影测量试验与分析。首先简单介绍了双介质摄影测量原理,论述了双介质摄影测量对海水折射率的精度要求,提出了一种解算高程改正系数方法,在此基础上开展了基于某岛低空无人机影像的双介质水下礁盘深度量测试验。试验表明,航空双介质摄影测量在实际应用中是可行的,对航空摄影条件要求比较高。     

非垂直摄影条件下相对方位元素解算方法研究

改进了传统近似垂直摄影条件下的立体像对相对定向算法,提出了一种基于倾斜摄影条件下的解算立体像对相对方位元素的新算法,并将其应用于不同视角倾斜影像组成的立体像对的相对定向。以单独像对相对定向系统为基础,重新推导了小倾斜情况下的共面条件方程形式,进一步分析了大倾斜情况下的解算工作,给出了重新确定相对方位元素初值和对倾斜像片像点坐标进行旋转变换这两种方案。为了验证本文方法的正确性,用Z/I DMC面阵数字相机拍摄的嵩山地区检校场的航空影像进行测试。实验结果表明:本文提出的方法能够解决倾斜摄影条件下非下视影像或旋角过大影像的相对定向问题,解算结果满足了相对方位元素精度要求。     

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。     

数字立体像对的自动相对定向

进入90年代,数字摄影测量得到了飞速发展,相继有许多数字摄影测量系统出现。本文对数字摄影测量系统的基础之一——数字相对定向作了理论和实验研究,提出了一种基于特征点组的金字塔结构的自动相对定向方法,即用Fstner算子选择定向点,用金字塔结构影像数据相关定向点,最后用最小二乘相关获取的点位进行相对定向计算。实验证明,该方法是可行的,取得了满意的结果。     

某天线型面精度水下摄影测量试验研究

针对零重力条件下天线型面精度问题,将天线置于盛水容器中,采用近景摄影测量的方法,通过模拟零重力环境,测量得出某天线在该模拟环境下的型面精度数据.文中采用双介质摄影测量共线方程,然后设计相应的测量方案,最后通过试验对水下天线进行测量验证.试验结果表明利用文中提出的水下摄影测量方法所获得的点位精度与空气中测量所获得的精度保...     

射影空间中摄影测量基本几何关系式的建立

对射影空间中摄影测量的一些基本问题进行了研究,建立了射影空间中物像之间的共线条件关系式,物像之间的直接工以及同名像点之间的有共面条件有关式。     

一种适合于数字近景影像的绝对定向方法

数字近景影像的绝对定向同经典的航空摄影测量有很大的不同,为提高数字近景影像的绝对定向精度,提出了一种基于逐次相关条件平差模型的近景影像绝对定向方法。首先给出计算绝对定向参数初始值的严密公式。然后利用绝对定向方程的严密线性化形式进行逐次相关条件平差。同传统的基于经典间接平差的绝对定向方法相比,该方法可有效提高绝对定向的精度,非常适合于数字近景影像的绝对定向。     

射影空间中摄影测量基本几何关系式的建立

对射影空间中摄影测量的一些基本问题进行了研究,建立了射影空间中物像之间的共线条件关系式、物像之间的直接关系式以及同名像点之间的共面条件关系式。     

Photo Orientation Under Unstable Conditions: A Robust Trial and Error Approach Using Range Ratios

Relative orientation is one of the fundamental steps in forming a photogrammetric model. Whilst relative orientation is straightforward in most cases of aerial photogrammetry this may not be the case in close range photogrammetry where the nature of the photographs and the cameras being used often raise unfamiliar problems. This paper addresses the problem of performing relative orientation of non-metric photographs under unstable conditions where there are no ground control points and the ray intersection geometry is poor. The relative orientation problem is approached from several viewpoints, including a method that relies on little information about the exterior or relative orientation parameters. The solution is based on an iterative process, in which a set of three virtual control points (VCPs) is created, using photo coordinates and range ratios. The validity of the VCPs is checked during every iteration by an estimation of the coplanarity condition using two or more conjugate checkpoints. During the iteration a database is formed, which is then used to obtain a net of VCPs that fulfil the coplanarity condition for the checkpoints. The VCPs are then used to compute the "relative" exterior orientation by space resection. The proposed method was tested on both simulated and real photographs and was found to have some advantages over more commonly used techniques.     

Through-Water Close Range Digital Photogrammetry in Flume and Field Environments

Measurement of the structure of gravel-bed river surfaces is crucial for understanding both bed roughness and the sediment entrainment process. This paper describes the use of close range digital photogrammetry to measure and monitor change occurring in submerged river gravel-beds in both flume and field environments. High-resolution digital elevation models (DEMs) were obtained and two-media (through air and water) techniques were used to correct for the e.ects of refraction at the air/water interface. Although suitable refractive models have been developed, the use of proprietary software to generate DEMs automatically introduces the problem of how to re-establish collinearity. A simple refraction correction algorithm based upon analytical geometry was developed and is described. This algorithm was designed for use after initial DEM acquisition and allows any photogrammetric software package to be used for data acquisition. Application of this algorithm led to improvements in DEM accuracy by reducing the systematic, depth-dependent bias caused by refraction
Research carried out in a flume environment allowed the algorithm to be tested by measuring a flooded and drained bed surface. Non-systematic differences between the "dry" and "wet" DEMs arose from reductions in stereomatching success in the two-media case. This effect was thought to be due to light attenuation and the introduction of residual parallax. Results suggest that close range digital photogrammetry can be used to extract high quality DEMs of submerged topography in both flume and field fluvial environments, which represents a particularly exciting development for fluvial geomorphologists     

数码相机检验中出现的问题及解决方法

数码相机的检验是近景摄影测量中经常碰到的问题。最常用的主要还是基于共线方程的后方交会法。但由于普通数码相机存在较大的镜头畸变,内方位元素也未知,所以仅用单片进行后方交会求取有关参数时,法方程可能会出现病态现象,从而影响最后的检验结果。文中对此现象进行了讨论,并给出了一些实用的解决方法。