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。     

鱼眼全景像片光束法整体平差解法

本文利用鱼眼像片与中心投影的平面像片间像点坐标关系，推导了鱼眼像片光束法整体平差解算模型。用模拟数据进行试算，证明公式正确，且此种平差方法实用可行。     

多影像空三平差辅助下的车载全景相机严密标定方法

针对目前全景相机标定方法的研究现状,提出了一种多影像光束法空三平差辅助下的全景相机内参数严密标定方法。首先建立全景相机标定场,对组成全景相机的每台单相机的内参数进行标定;然后按照预先设计好的摄影参数,旋转摄影获取全景相机在标定场中多个不同摄影方向的影像,利用其中一个摄站的标定影像和物方控制点通过空间后方交会的方法解算单相机之间的初始相对方位元素,即粗标定;最后将所有摄站的标定影像构建区域网并进行光束法空三平差,获取精确的全景相机参数,即严密标定。试验表明,文中提出的全景相机标定方法可以提高标定结果的精度和可靠性,为全景影像的拼接、量测及真彩点云的生成等后续研究和应用奠定可靠的基础。     

多源卫星遥感影像的光束法区域网平差

根据遥感卫星传感器对地扫描成像过程中CCD线阵列侧视角匀速变化的机理,从理论上改进基于仿射变换的高分辨率卫星遥感影像严格几何处理模型!推导地物与影像间的正反算公式.经对一spot-5(异轨立体像对的试验表明,利用改进的几何模型和视CCD线阵列侧视角为常数的仿射变换模型对立体影像进行几何处理!前者较后者的像点,坐标精度有一定的改善!物点的高程精度有所提高,平面精度两者基本一致#这说明成像过程中CCD线阵列侧视角的变化在高分辨率卫星遥感影像严格几何处理模型中是不可忽略的因素.     

车载立方体全景影像匹配点的粗差检测方法

针对低匹配内点率情况利用随机抽样一致性算法RANSAC估计车载全景序列影像的极几何模型不稳定造成大量匹配点的粗差无法检测或误检测问题提出了一种基于多约束条件的粗差检测方法 以冗余粗差为约束条件采用SIFT和最近邻匹配方法获取独立随机匹配点并构建特征光流矢量 利用光流幅度和方向直方图统计结果融合极线尺度和天空点约束条件实现全景影像匹配点的粗差检测 通过不同数据的实验分析在短基线条件下可以有效地检测出大部分由纹理重复性尺度变化和运动物体产生的匹配粗差点 与传统方法比较本文方法可获得更高的匹配正确点数和正确率尤其在场景复杂造成的低内点率情况下算法表现较为稳定     

卫星影像区域网平差粗差剔除算法研究

随着遥感卫星技术的快速发展,卫星影像类型越来越多,应用也越来越普遍。采用传统卫星影像粗差剔除方法,对多源卫星影像粗差剔除,难以达到限差要求。本文提出一种绝对相对结合的粗差剔除方法,解决了卫星影像轨道间粗差剔除的难题,为后续区域网平差打下很好的基础。通过实验,验证了本方法的有效性。本方法克服了轨道间姿态差异大带来的连接误差大的问题,同时运用多次粗差剔除保证了连接点的可靠性。     

车载全景影像核线匹配和空间前方交会

全景相机车载移动系统可以获取带有精确位置和姿态信息的序列全景影像,针对该影像数据,提出一种构建全景核线影像的方法,描述了在球面全景模型下构建全景影像之间核线几何约束的过程,并推导出具体的公式,然后在两张全景核线影像之间使用SIFT算法匹配同名点,最后根据摄影中心、像点、物点3点共线的原理,推导出全景影像的共线公式,利用前方交会的原理计算出物点的空间3维坐标。实验结果表明,本文方法可以降低全景影像匹配的难度,提高匹配点数量和精度,适用于实现基于全景影像的量测等功能。     

POS辅助机载三线阵影像自检校光束法平差

将基于附加参数的自检校光束法区域网平差技术用于机载三线阵CCD传感器ADS40影像的几何定位处理中,分析并建立POS数据的引入模型、两种模式的自检校附加参数模型以及自检校光束法区域网联合平差模型。采用试验场ADS40数据进行不同地面控制点配置的常规和自检校光束法区域网平差试验。结果表明,自检校光束法区域网平差能够有效补偿影像存在的系统误差,显著提高定位精度。     

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。     

机载三线阵CCD影像自检校光束法区域网平差

将基于附加参数的自检校光束法区域网平差技术应用于机载三线阵CCD传感器ADS40影像的几何定位处理,分析了机载三线阵CCD传感器成像的误差特性,建立了相适有效的自检校附加参数模型,以及3种形式的外方位元素变化模型和自检校光束法区域网平差模型。实验结果表明,自检校光束法区域网平差能够有效补偿ADS40影像存在的系统误差,显著提高定位精度。     

利用二维DLT及光束法平差进行数字摄像机标定

利用共线方程和二维DLT之间的对应关系导出了由二维DLT的8个参数表达的主纵线方程式,讨论了主点初值的求解方法,给出了单张像片摄像机参数分解不惟一性及临界序列的证明。详细推导了利用二维DLT参数分解摄像机外方位元素初值的实用算法,论述了利用光束法平差进行摄像机标定的数学模型。实际图像数据实验取得了很好的结果,验证了本文所提出的摄像机标定算法的可行性。     

车载纵向摄影影像的核线影像生成与同名点匹配

根据车载纵向摄影影像核线排列的特点,利用相对定向确定立体像对的核线几何关系生成核线影像,并进行同名点匹配,取得了很好的效果。     

卫星三线阵CCD影像光束法平差研究

简单回顾了"定向片法"和"EFP法"计算外方位元素的原理,指出仅仅利用三线阵CCD影像及地面控制点的空中三角测量,不能实现单航线角隅各一个控制点的平差计算模型与实地的相似性(不计像点观测误差)。利用EFP法空中三角测量的原理,进一步分析了其原因,提出了在相邻EFP像片之间增设连接点,同时要求在航线首末基线范围内的连接点带地面坐标或连接点在其左、右EFP像片上的坐标之一是其真中心投影坐标。在其控制下,平差结果实现了包括基线数B=2在内的单航线平差计算的模型基本与实地相似,并列出了在多种情况下利用计算机模拟数据进行平差精度统计的结果。最后就解决连接点真中心投影坐标获取问题,对三线阵CCD相机提出了附加要求,即在正视CCD线阵右侧附加两个1500像元×1500像元(或更小)的CCD面阵的构想方案。     

Bundle Adjustment with Self–Calibration Using Straight Lines

Increased use of digital imagery has facilitated the opportunity to use features, in addition to points, in photogrammetric applications. Straight lines are often present in object space, and prior research has focused on incorporating straight–line constraints into bundle adjustment for frame imagery. In the research reported in this paper, object–space straight lines are used in a bundle adjustment with self–calibration. The perspective projection of straight lines in the object space produces straight lines in the image space in the absence of distortions. Any deviations from straightness in the image space are attributed to various distortion sources, such as radial and decentric lens distortions. Before incorporating straight lines into a bundle adjustment with self–calibration, the representation and perspective transformation of straight lines between image space and object space should be addressed. In this investigation, images of straight lines are represented as a sequence of points along the image line. Also, two points along the object–space straight line are used to represent that line. The perspective relationship between image– and object–space lines is incorporated in a mathematical constraint. The underlying principle in this constraint is that the vector from the perspective centre to an image point on a straight–line feature lies on the plane defined by the perspective centre and the two object points defining the straight line. This constraint has been embedded in a software application for bundle adjustment with self–calibration that can incorporate point as well as straight–line features. Experiments with simulated and real data have proved the feasibility and the efficiency of the algorithm proposed.     

POS辅助光束法区域网平差

介绍POS数据与摄影测量观测值联合平差的基本原理,推导了平差基础误差方程,并利用自行研制的POS辅助光束法区域网平差系统WuCAPS对摄自两个平坦地区的1:2 500和1:60 000比例尺两种航摄影像进行了试验.结果表明,利用POS系统测定的未检校与经检校场检校后的影像定向参数辅助光束法区域网平差的结果基本是一致的.此时,仅需在区域四角各布设1个平高地面控制点就能满足航空摄影测量加密的精度要求,这不但减少摄影测量加密野外像片控制点的联测工作量,而且避免了使用POS系统时必须设置专门检校场的繁琐检校,可以明显提高航空摄影效率,节省POS使用成本,有利于POS系统的大规模推广应用.     

CE-1立体相机与激光高度计数据联合平差

CE-1三线阵立体相机和激光高度计主要用于获取月球形貌信息.CE-1沿轨运动过程中,可同时获取高分辨率的三线阵扫描影像和高精度的激光测高数据.在分析立体影像与激光高度计数据不一致性的基础上,为提高定位精度,将激光测距数据引入三线阵立体影像光束法平差处理.本文提出一种改进的外定向参数模型,采用3阶Lagrange多项式模型(LPM)建立外定向线元素内插模型,采用四元数球面线性内插建立外定向角元素模型,并根据改进模型建立激光高度计数据与影像数据的联合平差数学模型.试验表明,本文立体相机和激光高度计数据联合平差模型是有效的.     

附加约束条件的光束法区域网平差在四拼数码航空相机平台检校中的应用

介绍了针对四拼数码航空相机的附加约束条件光束法区域网平差原理,包括计算四拼相机外方位元素,并同时计算四台子相机的相对位置关系,获取四拼相机平台检校参数。实验结果表明采用这种方法计算出来的平台检校参数精度高,生成的虚拟影像拼接效果好,测图精度满足大中比例尺地形图规范要求。     

GPU并行区域网平差

为了进一步解决大数据量带来的平差效率低下的问题,引入GPU并行计算技术,同时使用预条件共轭梯度法以及不精确牛顿解法求解区域网平差过程中的法方程,构建了适用于GPU并行计算的全新的区域网平差技术流程。本文方法避免了存储法方程系数矩阵,而是在需要的时候实时的计算该矩阵,使得本文算法相较于传统的算法所需的计算机内存空间大幅减少(仅需要存储平差原始数据即可),平差计算速度明显提升,同时计算精度与传统方法相当。初步试验证明,本文的方法在普通电脑上仅需要约1.5min即可完成对4500张影像、近900万像点数据的平差计算,且计算精度达到子像素级。     

无人机遥感影像大规模光束法平差快速解算

为实现对无人机遥感影像大规模光束法区域网平差的快速解算,采用逐点消元法并利用分块稀疏矩阵保存消元后的法方程,以减少内存的使用量;利用预处理共轭梯度算法实现快速解算,利用OpenMP技术实现预处理共轭梯度迭代计算多核并行处理。结果表明,将消元法和预处理共轭梯度算法用于无人机遥感影像大规模光束法区域网平差解算,既可节省内存,又可提高计算效率。     

定向片用于天绘一号卫星三线阵影像自检校光束法平差

针对天绘一号卫星三线阵传感器,利用定向片模型描述其外方位元素变化特征;同时综合线阵CCD和相机系统误差等影响,构建自检校参数模型。利用两景真实数据进行自检校光束法平差实验。结果表明,合适的定向片间隔选取和自检校参数建模能够有效提升目标定位精度。