机载三维成像仪航带拼接的误差处理研究

机载三维成像仪是集成了全球定位系统（GPS）、姿态测量装置、激光测距仪昨光谱成像仪的新一代航空遥感系统，它能直接得到的地学编码影像和数字地面模型（DTM），而无需地面控制点。利用图像上分布的具有三维坐标的激光点来纠正原始图像，并且生成DTM。该文首先分析了机载三维成像仪系统中各种传感器本身的误差和系统之间存在的误差，然后介绍了处理系统误差的方法－航带重叠区域灰度平均差值最小算法求解航带间的系统误差，同时还设计了一种变权方法来处理随机误差和拼接航带的地学编码图像。通过算例说明了处理算法的正确性。     

利用3维成像仪快速生成遥感地学编码图像

机载３维成像仪是集成了ＧＰＳ、姿态测量装置、扫描激光测距仪和扫描光谱成像仪的 一代航空遥感系统,它能利用飞行所获取的原始数据直接生成数字正射影像图,而无需任何地面控制点,本文首先简要介绍了机载３维成像仪系统的基本原理,然后在计算出扫描激光要样点３维坐标的基础上,着重分析了快速生成遥感地学编码影像的算法,包括利用激光测路点坐标精确纠正原始图像,图像的灰度快速内插和各航带间的全自动无终拼接等算法,经过试验研究,该方法切实可行,可以满足种种上实时,准实时的遥感应用要求。     

适用于机载三维遥感的动态GPS定位技术及其数据处理

机载三维遥感采用动态ＧＰＳ定位技术提供遥感器的空中精确位置,能快速高效获得遥感地学编码图像和ＤＥＭ,雇地中国自行研制、具有独创性的机载三维遥感影像制图系统中的动态ＧＰＳ定位技术特点和要求进行了分析。论述了应用三维遥感的ＧＳＰ定位数据处理和算流程。法     

城市DSM的快速获取及其三维显示的研究

城市数字表面模型（DSM）作为城市的重要信息有着十分广泛的应用，机载三维成像可以快速获取DSM数据，而无需地面控制点。该文介绍了利用三维成像仪快速获取城市DSM图像的数据处理技术，阐述了基于城市DSM影像显示城市三维模型的原理，着重分析了显示城市DSM图像奇异表的方法和侧面处理思想。最后通过珠海、澳门地区飞行数据的处理和三维鸟瞰显示，说明了方法的可行性。     

ADS40推扫式数字航摄仪试验研究

ADS40是当今最先进的摄影测量系统之一,它采用推扫式三线阵获取影像,可以提供多种类型的数字影像数据。由于配备IMU/DGPS系统,在一定的基站范围内可以在无控制或少量控制点的情况下进行空三平差,极大地减轻了摄影测量外业控制工作量,缩短了生产周期,提高了作业效率。本文就ADS40的原理、数据处理流程,以及ADS40和常规摄影测量的区别,在精度等方面作了阐述和分析,并就其在我国摄影测量领域内的应用进行了展望。     

基于机载三维成像仪快速获取数字地面模型

机载三维成像仪是集成GPS、姿态测量装置、激光测距仪和光谱成像仪的新型航空遥感系统，它能同步获取地面目标的定位、定性数据。本文简要介绍了机载三维成像仪系统，在计算出扫描激光测距点三维坐标的基础上，着重分析了DTM快速生成算法，包括DTM的快速内插和航带间的自动无缝拼接。     

城市三维遥感信息的快速获取与数据处理

三维遥感信息的快速获取和处理一直是遥感对地观测的目标之一。机载三维成像仪就是能够准实时地获取地面三维遥感信息的技术系统。在国家 86 3计划的支持下 ,经过原理样机和实验样机的研制及飞行实验 ,表明三维成像仪已经完全可以快速同步获取地面目标的地学编码图像和数字地面模型 (DEM) ,效率要比常规技术高很多。2 0 0 0年 10月我们利用机载三维成像仪在北京中关村科技园区进行了三维遥感飞行试验 ,获取了原始数据 ,经过数据的检查和规格化同步 ,用开发的三维遥感信息处理软件进行了快速处理 ,最终生成了测区的 DEM和地学编码图像 ,最终得到中关村地区的建筑物三维信息     

机载LiDAR和光学影像制作正射影像的方法

论述利用机载激光扫描系统(LiDAR)获得的激光点云和光学影像制正射影像的方法.以GPS和惯性导航单元提供的外方位元素结合激光点云作为地面参考,对光学影像进行空中三角测量,将LiDAR点云获得的数字表面模型经由滤波处理获得DEM,最后经过纠正算法获得正射影像.     

基于机载激光扫描数据提取建筑物的研究现状

机载激光扫描系统是集成了GPS、惯性导航系统(INS)和扫描激光测距系统并利用飞机作为运行平台,来获取地面的三维位置,进而快速生成数字表面模型(DSM)。随着机载扫描激光测距系统的不断完善和发展,获取城市DSM数据也变得越来越快速,而且方便和经济可靠,地面激光点的密度也大大提高。目前国外激光扫描系统的激光点密度一般都达到了1～20点/m2,因此利用机载激光扫描系统获取的城市DSM提取建筑物也渐渐受到重视。利用激光扫描数据提取建筑物可以分为两大类,第一类是单纯以获取的机载激光测距数据来提取建筑物,第二类是融合激光测距数据和其他相关信息的建筑物提取,如融合航空影像、融合IKONOS高分辨率卫星影像来提取建筑物。本文对国际上利用机载激光扫描测距数据进行建筑物提取的最新研究进展进行了一些分析,同时也给出了应用我国研制的机载激光扫描数据提取建筑物的试验研究和初步结果。     

SPOT5城区影像几何精校正点位和面积精度研究

为深入研究二维多项式校正SPOT5城区影像(2.5m)的点位和面积精度,本文分别使用不同精度(GPS点和1∶10000地形图获取的点),不同数量(25和6)的地面控制点校正影像。并利用另外的10个GPS点作为检核点分别检核四种校正结果的点位和面积精度。     

基于资源三号卫星影像的无控大范围数字表面模型快速制作

作为重要的地理信息,数字表面模型具有非常广泛的应用前景,我国成功发射的资源三号卫星,不但填补了立体卫星测绘的空白,而且能够得到高分辨率的卫星遥感影像。本文基于资源三号卫星影像,简要介绍了无控大范围数字表面模型快速制作流程,并以此得到典型地区三维影像图,为数字表面模型在各行业的应用及发展提供重要支持。     

仅用虚拟控制点的超大区域无控制区域网平差

利用光学卫星影像进行无控制测图是摄影测量追求的目标。针对超大区域无控制测图的需求,本文提出了一种以单景影像为平差单元,基于虚拟控制点的光学卫星影像超大规模无控制区域网平差方法。该方法利用待平差影像的初始RPC模型生成虚拟控制点,并将其作为带权观测值引入平差模型中以改善平差模型的状态,克服了在无控制点条件下平差精度不稳定、误差过度累积引起的网的扭曲变形等问题。为了验证本方法的有效性和精度,利用资源三号卫星获取的覆盖全国的26 406景影像进行区域网平差试验,并利用全国范围内分布的约8000个高精度控制点对平差后自动生产的DOM和DSM产品的几何精度进行验证。试验结果表明,平面和高程中误差均达到了4m以内,同时,区域网内部相邻影像之间的几何拼接精度优于1个像素,满足无缝拼接的要求。     

Change detection of buildings using an airborne laser scanner

This study employed an airborne laser scanner to detect changes of buildings by acquiring a digital surface model (DSM) data of urban areas. Simple comparison between DSM data sets acquired at different occasions successfully detected building changes without omission errors. A CCD array image simultaneously acquired with the DSM data was also automatically orthorectified with the DSM data and indicated to help revise the building database efficiently.     

稀少控制的多平台星载SAR联合几何定标方法

几何定标采用地面控制点获取距离-多普勒模型中的精确几何参数,用于完成星载SAR影像高精度几何定位。但在广域范围内,特别是高山地区域,控制点极难获取。此外,传统定标方法仅面向单一平台SAR影像,尚不能实现多平台影像的联合几何定标。针对上述问题,本文提出一种基于稀少控制的多平台星载SAR联合几何定标方法。该方法从包含实测控制点的主影像出发,使用点位追踪算法获取主影像与从影像之间的连接点,并以连接点为桥梁逐级完成从影像的几何定标。本文采用京津冀地区南北向分布共计235 km的3景TerraSAR-X、3景TanDEM-X、5景高分三号影像进行联合几何定标试验,仅使用5个控制点即完成了所有影像的几何定标,并利用SF-3050星站差分GNSS接收机采集实测GPS点进行精度评价。结果表明使用稀少控制点定标后的TSX/TDX影像的几何定位精度优于3 m,GF-3影像的几何定位精度优于7.5 m,验证了该方法的有效性和正确性。     

基于激光点云的3维可视化方法

介绍了利用3维激光点云与数字影像,生成云冈石窟正射影像的原理与方法。采用激光扫描与数码相机同步获取石窟、石佛的3维点云与数字影像,建立点云与数字影像映射关系模型,将影像的纹理信息赋予3维点云模型,实现点云模型真彩色3维可视化,并在此基础上生成正射影像图。研究成果对于历史遗迹、文物保护与修复具有重要意义。     

深度图像自动配准点云的方法研究

点云配准是三维激光扫描数据处理过程中不可或缺的一个环节,利用标靶进行配准是经典的手段之一,此类方案在单独扫描标靶的基础上进行半自动化配准。本文给出一种配准策略,利用中心投影原理将单站扫描的点云转换为深度影像,借助数字图像处理技术完成标靶的自动提取,拟合获得标靶中心点的坐标,并借用摄影测量学的知识实现点云的自动化配准。实验证明了本文方法的有效性。     

带有差分GPS的多传感器无人直升机航测遥感系统

本文主要介绍作者在日本研制的一种基于无人直升机平台的多种传感器航测遥感系统,它直接采用GPS和IMU数据进行地理定位定向而不需要地面控制点。通过实飞数据对系统达到的几何精度进行了验证,结果表明该系统可用来测绘大比例尺地形图以及应用于其他相关领域。     

Towards 3D map generation from digital aerial images

This paper describes the fusion of information extracted from multispectral digital aerial images for highly automatic 3D map generation. The proposed approach integrates spectral classification and 3D reconstruction techniques. The multispectral digital aerial images consist of a high resolution panchromatic channel as well as lower resolution RGB and near infrared (NIR) channels and form the basis for information extraction.Our land use classification is a 2-step approach that uses RGB and NIR images for an initial classification and the panchromatic images as well as a digital surface model (DSM) for a refined classification. The DSM is generated from the high resolution panchromatic images of a specific photo mission. Based on the aerial triangulation using area and feature-based points of interest the algorithms are able to generate a dense DSM by a dense image matching procedure. Afterwards a true ortho image for classification, panchromatic or color input images can be computed.In a last step specific layers for buildings and vegetation are generated and the classification is updated.     

利用投影影像精化数字表面模型

随着摄影测量技术的成熟和人们对摄影测量产品应用的要求不断提高,真正射影像在工程与人们生活中扮演越来越重要的角色。生成高质量真正射影像的关键在于如何获取高精度的DSM。目前修正和改善DSM误差的方法普遍存在费力费时、精度缺乏保证及任意性等问题。本文针对DSM精度的修正问题提出了一种新的方法,即基于投影影像的概念,将空间点位在投影影像上的投影轨迹线作为几何约束条件,直接对现有DSM的高程进行修正的方法。通过获取高精度的DSM,进而生成更为精确的真正射影像。本文通过理论推导、单点高程和多点高程修正试验,验证了提出的新方法直观简单,适用性强,具有一定的实际应用价值。     

基于激光扫描仪的点云模型的自动拼接

利用非接触式三维激光扫描仪对目标进行旋转扫描,获得目标的不同旋转位置的空间数据和数字影像,对相邻的两幅立体影像利用匹配方法寻找同名点,并映射到空间方,同时利用相对定向和空间相似变换分别剔除像方和空间方的粗差,以获得相邻两个坐标系准确的空间相似变换参数,根据空间相似变换参数将位于相邻的两个坐标系的空间点统一到同一个坐标系中去,完成三维数据的配准。