三线阵CCD相机设计中的摄影测量问题

三线阵ＣＣＤ航天摄影测量相机是国际上八十年代中期出现的新一代传输型数字式航天光学遥感器,与常规的航天立体测绘相机在构像原理上有较大区别。本文简要介绍了三线阵ＣＣＤ相机的成像原理和摄影测量处理技术,主要就三线阵ＣＣＤ相机设计中应考虑的摄影测量问题进行了分析,讨论并对主要参数进行了模拟计算。     

利用卫星三线阵CCD影像进行光束法平差的数字模拟实验研究

简要地叙述了利用三线阵ＣＣＤ影像生成用于光束法空中三角的等效框幅像点坐标的方法,并构成所谓“等效框幅像片”。从卫星摄影测量特点出发,光束法平差的数学模型除了经典的线性化共线方程外,还引用了外方位元素连续条件。以数字模拟的方法给出了几种不同情况下光束法航线平差的结果,进而对中分辨率卫星三线阵ＣＣＤ影像测制等高距为２０ｍ的地形图问题作了简要分析。     

利用卫星三线阵CCD影像进行光束法平差的数字模拟实验研究

简要地叙述了利用三线阵ＣＣＤ影像生成用于光束法空中三角的等效框幅像点坐标的方法,并构成所谓“等效框幅像片（ＥＦＰ）”。从卫星摄影测量特点出发,光束法平差的数学模型除了经典的线性化共线方程外,还引用了外方位元素连续（平滑）条件。以数字模拟的方法给出了几种不同情况下光束法航线平差的结果,进而对中分辨率（１０ｍ）卫星三线阵ＣＣＤ影像测制等高距为２０ｍ的地形图问题作了简要分析。     

线性阵列影象摄影测量处理

本文叙述了三线阵ＣＣＤ影象的几何特性及其对影象匹配的影响，进一步讨论了“断面引导逼近”的效率，并将其应用于从三线阵影象中提取ＤＥＭ的影象匹配策略，初步实验证明了所提的影象匹配策略的可行性     

航空三线阵CCD影像测制城市数字正射影像

提出了利用三线阵ＣＣＤ相机测制城市数字正射影像和建立三维模型与目标,开展航空直接获取数字影像的摄影测量。着重讨论了利用三线阵ＣＣＤ影像计算自由外方位无素并生成模型ＤＥＭ然后利用少量控制点建立地面－模型坐标转换关系,生成地面坐标系的ＤＥＭ和正射影像。     

利用三线阵CCD影象恢复外方位元素

本文首先利用模拟数据分析三线阵ＣＣＤ相机推扫式摄影式飞行姿态稳定度与利用ＣＣＤ影象计算外方位元素的精度关系。     

前方空间交会精度估算公式及在航天摄影测量系统工程中的应用

本文详细推导了在航天摄影测量系统工程中,利用框幅式相机或ＣＣＤ三线阵相机,进行前方空间交会地面点坐标的精度估算严密公式和简化公式;并以美国的ＬＦＣ大幅面相机和德国的ＭＯＭＳ－２Ｐ ＣＣＤ三线阵相机为例,导出了适于系统工程设计应用、估算框幅式相机,ＣＣＤ三线阵前视与后视相机,以及垂视与前９后）视相机前方空间交会地面点坐标精度的中误差平均值实用公式。最后介绍了系统工程设计中,利用实用公式进行精度分析和     

三线阵CCD影像短航线立体模型恢复的研究

本文分析了三线阵ＣＣＤ影像摄影测量中的相关问题,基于分析得出航线短于四条单基线时,光束法空中三角得不到可靠的结果。提出了采用无控制点参加的计算三线阵ＣＣＤ影像的自由外方位元素,建立“无视差”立体模型,然后利用少量控制点拟合改正立体模型的方案,进行了数字模拟和数字影像模拟计算和实验,取得良好的结果。     

三线阵CCD数字影像DEM自动生成数学模型

本文主要针对三线阵CCD相机独特的成像原理，阐述了三线阵CCD影像数字测量中的坐标关系以及在DEM自动生成过程中摄影测量的基础数学模型和算法，并通过实验验证了其数学模型和算法的正确性。     

三线阵CCD立体测绘微小卫星星地通信线路的设计原理与方法

现代小卫星技术是近几年来迅速发展起来的航天领域高新技术,本文详细地分析了三线阵ＣＣＤ立体测绘微小卫星星地一体化设计思想中星地通信线路的设计原理与设计方法。     

三线阵CCD相机的动态检定

文中系统地阐述了三线阵ＣＣＤ相机动态检定的理论基础,分析了相机内、外方位元素之间以及外方位元素自身之间的相关问题;介绍了相机动态检定的计算过程,实验验证了动态检定理论。文章最后对模拟计算的结果进行了简单的分析讨论。     

大倾斜面阵CCD图像的几何校正

讨论了大倾斜面阵ＣＣＤ 图像的几何校正问题, 重点研究了大倾斜面阵ＣＣＤ 图像外方位元素的确定方法, 理论和实验表明： 文中提出的大倾斜面阵ＣＣＤ 图像的几何校正方法是正确的。     

机载三线阵传感器影像区域网联合平差

机载三线阵扫描传感器飞行过程能够同步记录影像数据和POS数据。由于系统误差的存在,POS直接对地定位的精度还不能满足测制大比例尺地图的需要,因此,空中三角测量仍然是必须的。本文简述三线阵扫描传感器立体成像原理;在引入POS集成的传感器空间定位模型的基础上,建立机载三线阵传感器区域网联合平差的数学模型。平差试验结果表明,无论什么情况,区域网联合平差对提高机载三线阵传感器影像的定位精度都是必要的。     

五、P23 摄影测量与遥感学

CH20080298机载三线阵传感器影像区域网联合平差= Combined Block Adjustment for Airborne Three-line CCD- Scanner Images/李德仁(武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室)//测绘学报.-2007,36(3).-245～250机载三线阵扫描传感器飞行过程能够同步记录影像数据和POS数据。由于系统误差的存在,POS直接对地定位的精度还不能满足测制大比例尺地图的需要,因此,空中三角测量仍然是必须的。简述三线阵扫描传感器立体成像原理;在引入POS集成的传感器空间定位模型的基础上,建立机载三线阵传感器区域网联合平差的数学模型。平差试验结果表明,无论什么情况,区域网联合平差对提高机载三线阵传感器影像的定位精度都是必要的。图5表1参8     

基于单位四元数的机载三线阵影像光束法平差

为克服欧拉角在空间方位的描述和插值中的局限性,采用单位四元数来描述相机的姿态,推导了四元数描述的共线条件方程。在此基础上,提出了将四元数球面线性插值(Slerp)引入到三线阵影像定向片法平差的思想,通过利用Slerp公式进行相机姿态的匀速插值,建立了基于单位四元数的三线阵影像平差的数学模型并进行了线性化。两套ADS40数据的试验结果表明,在区域四角布设平高控制点的情况下,基于Slerp模型的定向片光束法平差在平面和高程方向均可取得优于1个地面像元(GSD)的定位精度,是三线阵相机检校和空中三角测量较理想的技术手段。     

GPS/IMU辅助机载三线阵影像光束法平差

建立了GPS/IMU观测值与外方位元素之间的数学关系,引入线性多项式、分段多项式和定向片内插3种数学模型用于机载三线阵影像的单航带及区域网光束法平差。ADS40数据的试验结果表明,在少量控制点的支持下,3种数学模型的单航带平差均可取得优于1.1个像素的定位精度,其中定向片内插模型最适合用于三线阵影像的空中三角测量。区域网平差的结果进一步证明,四角布设平高控制点即可得到最优的平差结果。     

GPS/IMU辅助机载三线阵影像光束法平差

建立了GPS/IMU观测值与外方位元素之间的数学关系,引入线性多项式、分段多项式和定向片内插3种数学模型用于机载三线阵影像的单航带及区域网光束法平差.ADS40数据的试验结果表明,在少量控制点的支持下,3种数学模型的单航带平差均可取得优于1.1个像素的定位精度,其中定向片内插模型最适合用于三线阵影像的空中三角测量.区域网平差的结果进一步证明,四角布设平高控制点即可得到最优的平差结果.     

地球空间信息相关论文摘要

070601机载三线阵传感器影像区域网联合平差/李德仁(武汉大学)…//测绘学报.-2007,36(3).-245~250简述了三线阵扫描传感器立体成像原理,引入了POS集成的传感器空间定位模型,建立了机载三线阵传感器区域网联合平差的数学模型,试验表明其提高了定位精度。070602基于双频GPS数据的单历元定向算法研究/李征航(武汉大学)…//武汉大学学报·信息科学版.-2007,32(9).-753~756在普通的基线长辅助LAMBDA搜索算法的基础上,提出了一种组合的模糊度搜索方法,实测数据的计算结果表明,其确保了单历元算法的成功率和精度。070603多基线摄影测量前方交…     

机载三线阵CCD摄影中心轨迹及姿态拟合的半参数法

只要给出摄像瞬间摄像中心的位置和摄像平台的姿态，通过机载三线阵CCD获取的影像就可以直接解算地面点坐标。拟合摄像中心的位置函数和摄像平台的姿态函数是机载三线阵CCD摄影测量的最基本问题。针对由GPS／INS得到的摄像平台位置和姿态观测值，提出了半参数拟合法。模拟计算表明，这种方法可以有效地克服对飞行轨迹及姿态的先验数学模型的模型误差，从而达到较高的精度。     

卫星摄影三线阵CCD影像的EFP法空中三角测量(一)

系统地介绍了EFP法空中三角测量的基本思想、EFP像点坐标计算、平差的数学模型和卫生摄影测量的数字模拟,并以模拟数据进行了自由网＋控制点平差、外方位元素量测值参与平差、外方位元素量测值常差的分离以及区域平差等实验计算和实验结果分析。通过研究分析得出结论：（1）三条基线的航线可以保证三线阵CCD影像光束法平差的几何强度;（2）控制点可以布设在航线首末端,二线交会区的高程精度比三线交会区仅低约1.4因子;（3）外方位元素观测值是三线阵CCD影像光束法平差不可缺少的数据,经过平差可以不同程度地提高平差的高程精度。即使外方位元素观测值达到现代的精度,光束法平差的高程精度仍比直接前方交会高,所以三线阵CCD相机比单线阵、双线阵相机在全球性无控制卫星摄影测量或外星球摄影测量方面有更大的优势。