一种更严密的双介质立体摄影测量折射改正算法

提出一种更严密的双介质立体摄影测量物方坐标折射改正算法。该算法用水下目标的空中同名直线光线公垂线段的中点作为摄影测量交会点的理论位置,解决了空中同名直线光线延长线不相交情况下摄影测量交会点不存在导致的点位关系不确定性问题,使摄影测量交会点到真实物点的坐标折射改正公式能够严格推导出来。分析了空中同名直线光线不相交情况对物方大地坐标折射改正的不利影响,研究了摄影测量交会点与水下真实物点的相互位置关系,推导了水下目标点的水深和大地坐标计算公式(即折射改正公式),通过WorldView-2立体影像浅海海底地形测量试验对算法的正确性和测量精度进行验证。研究表明,不论水下目标的空中同名直线光线延长线是否相交,该算法都是适用的,且能显著改善水下目标的高程测量精度。     

基于变交摄影的隧道3D重建方法

针对传统的正直摄影整体精度低和交向摄影效率差的缺点,该文提出了一种新的摄影方式——变交摄影。采用变交摄影方式对隧道表面信息进行图像采集,利用三维场景结构恢复(SFM)技术理论进行隧道的3D重建。结果表明变交摄影具有高效率、高精度的优点。将变交摄影3D重建结果与Leica激光扫描仪测量结果进行了对比分析,数据表明变交摄影三维重建模型具有较高精度。     

多重交向摄影用于矿山相似性材料物理模型变形测量

在分析目前采矿工程物理模型变形测量方法的基础上,使用普通数码相机,采用多重交向摄影方式拍摄工况物理模型的影像,按摄影测量严密的光束法平差模型计算工况模型上布置的为数众多的变形监测点坐标,进而统计各点的累积位移量,并绘制累计位移矢量图。测量结果表明,变形监测点的坐标测定精度高于±0.20mm,所测位移场与实际变形情况一致,满足采矿工程相似性材料物理模型变形观测的要求。     

多基线-数字近景摄影测量

根据交会精度与影像匹配自动化的需要,与当今航空数码相机沿航线方向视场角偏小的事实,阐述了大重叠、多基线摄影测量的必要性及其现实意义;重点介绍了利用非量测相机进行多基线的正直、交向摄影方法与数据处理的特点,特别是“多基线交向摄影”,通过多次、多相机对三峡工程地下电站尾水边坡进行拍摄试验,获得了传统非量测相机难以比拟的、非常满意的结果。     

精度估算中正直、交向摄影的点位方差-协方差公式

采用几何方法推导出了正直、交向摄影的点位方差-协方差公式,可供在正直,交向摄影的精度估算中,计算物方点的点位误差椭球之用。     

近景摄影测量像控点坐标获取的新方法

在原有近景摄影测量标靶的基础上,设计了一种新型标靶,用于精确、快速地测量标靶中心坐标,作为近景摄影测量的像控点。该新型标靶针对不同长度的观测距离有相适应的观测方法,本文针对不同的观测方法,分别给出了相应的靶心坐标计算方法,并进行了计算精度的对比分析。确定了两种靶心坐标观测方法和与之相适应的靶心坐标计算方法。与原有的靶心坐标测量方法对比,通过使用新型标靶,提高了获取近景摄影测量靶心坐标的效率和精度。     

大疆消费级无人机快速倾斜摄影测量实践

分别用RTK两种测量模式测定像控点,用大疆消费级无人机Phantom 4PRO开展倾斜摄影测量,最后进行成果检验。结果表明:RTK电台模式(不做坐标校正,精度低)、RTK-CORS网络模式测定像控点都能建立倾斜三维成果;像控点相对坐标差较小,但实测坐标差、图面坐标差较大。RTK-CORS测量像控点的航测成果平面精度为0.036 m,高程精度为0.135 m;4种明显地物实测距离偏差都在2 cm内。低精度像控点能辅助快速建立倾斜摄影测量三维成果;若需关注精确坐标,采用RTK-CORS网络模式测定像控点辅助大疆Phantom 4PRO无人机小范围快速倾斜摄影测量是可行的。     

百万分之一相对精度的摄影测量

本文讨论了精度可达被摄物体尺寸百万分之一的工业摄影测量。文中回顾了摄影测量网的设计，着重讨论了网的一级设计和二级设计之间的关系以及对不可补偿系统误差影响的削弱问题。文中还浅谈了摄影测量系统方面的问题。此外，还描述了一大型紧缩场反射开线的摄影测量网的优化设计过程，并总结了该结构后续的调校测量的结果，上述摄影测量的三维坐标精度达到了百万分之一的相对精度。     

基于无人机近景摄影测量的桥墩关键点坐标提取研究

高速公路桥墩在灌浆定型后还需进行复测,以确保桥墩关键点坐标与相应设计坐标一致,进而保证施工质量。将无人机（unmanned aerial vehicle,UAV）航空摄影测量技术和工业近景摄影测量技术相结合,通过对布设在桥墩周围的编码标志点进行识别来完成高精度自动刺点,通过对生成的三维点云进行直线拟合实现桥墩关键点坐标的提取。将计算得到的桥墩关键点坐标同对应设计坐标进行比较发现其高程精度优于水平精度,并分析了测量结果的误差来源。     

多基线数字近景摄影测量在建筑工程中的应用

多基线数字近景摄影测量与传统近景摄影测量相比,具有短基线、大重叠度的特点,短基线使得相邻光束交会角较小,易于提高影像匹配精度;大重叠度使得首尾交会角较大,从而可提高空间点定位精度。该方法有效地解决了影像匹配、交会角和点定位精度三者之间存在的矛盾。首先,利用非量测数码相机进行多基线平行摄影,借助Lensphoto软件实现建筑物立面点坐标的量测,并将其与高精度莱卡全站仪测量结果进行精度对比,最后分析控制点个数与点位精度之间的关系。实验表明,多基线近景摄影测量在建筑工程测量中可以取得较高的点位精度,控制点个数的增加会提高点位精度,但存在一定极限。     

五镜头倾斜状态下航空摄影测量的应对策略

在五镜头倾斜状态下,航空摄影地物高度测量容易出现测量精度不足,不能达到标准要求,为此提出五镜头倾斜状态下航空摄影地物高度测量方法。确定五镜头的倾斜状态,对影像重叠度进行优化,得到摄影中心空间位置,建立地物高度测量空间坐标系,规划比例尺与定位精度,最后以坐标系为标准,利用比例尺及定位精度完成对地物高度测量。实验结果表明,在五镜头倾斜状态下使用提出的航空摄影地物高度测量方法,与常规的测量方法相比测量精度提高了53.1%,测量精度达到标准要求,适合于五镜头倾斜状态下航空摄影地物高度测量。     

航测多功能综合检校场自动对中地标的设置

为满足摄影测量免像控点的直接法测图(DR)的生产市场需求,对相机进行独立检验的现状已无法满足DR测图相机的检校需求,必须建设针对DR测图设备的集成系统进行全面检校的综合场地。本文结合863项目的实施,对项目实施中所建立的地对地模拟实验场建设中的地标问题进行了探讨,根据模拟飞行高度50m的大比例尺地形测量需要,确定地标点的测量精度为±1㎜的精度,设计了适合摄影用的地标形状、大小、颜色,在此基础上设计出满足±1㎜的强制对中设备,可满足不同摄影相机的需要,特别是对作业用的对中设备的检验方法进行了全面系统检验方案设计。     

SWDC-4大面阵数码航空相机拼接模型与立体测图精度分析

SWDC-4是由四台非量测相机组成的具有较大幅面的数码航空相机,其主要特点是高程精度高,最高可达1/10000以上。本文介绍了虚拟影像的生成原理以及北京试验区航飞试验所进行的空中三角测量处理结果;从交向摄影的角度理论上详细分析了它的几何与立体测图的精度误差,为该类型相机以后的性能优化,误差分析和实际生产中解决相应问题提供了理论上的重要依据。     

星敏感器CCD相机成像模拟技术

星敏感器是卫星姿态确定与控制系统中重要的星上设备。为了能够方便地研究基于星敏感器的星图识别算法,采用恒星瞬时坐标进行星图模拟,讨论了根据空间坐标系的旋转变换以及摄影测量中的共线条件方程;利用计算机仿真技术对CCD相机成像过程进行模拟,得到模拟星图以作为下一步星图识别工作的基础。最后对坐标变换的准确性进行了验证。     

基于GPS的近景测量定位方法研究

本文介绍了基于GPS的近景测量定位方法所需硬件的集成方式及功能,分析了该方法定位的基本原理,并对试验结果进行了分析,验证该方法的可行性及定位精度.利用交向摄影方式,用一台相机,分别在两个摄站点获取同一范围的影像,利用数字罗盘测相机的姿态,GPS测摄站点坐标,利用单片后方交会及像对前方交会解求待定地物点的三维坐标,为不易...     

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。     

移轴原理的数字相机检校

移轴相机由于其垂视摄影且视场可扩展的优势,已逐步开始应用于航空大面阵多相机系统中。针对当前航空移轴大面阵多相机系统未检校或由于检校精度不高导致几何精度较低的问题,提出了一种针对移轴成像的数字相机几何检校方法。该方法建立了移轴影像像平面坐标系到基准像平面坐标系的转换关系,并以此为基础构建移轴相机几何检校模型。本文以典型的单反移轴相机为例,利用室内三维检校场数据进行了实验验证与分析。结果表明,利用该方法对移轴相机进行检校是可靠的,并达到了较高的精度。     

基于空间几何原理的空间前方交会改进算法

空间前方交会是摄影测量学重要的概念,通过空间前方交会可以确定待定点的物方空间坐标。在空间几何解析的基础上[1],根据摄站点、影像点、物方控制点坐标的空间几何关系计算像控点的空间坐标,然后求解待定点的像点空间坐标,从而在物方空间坐标系中进行空间后方交会计算。该方法表达形式直观,便捷实用,并通过实例验证该算法的有效性和正确性。     

基于监视相机单像量测的嫦娥三号巡视器与着陆器分离决策支持

嫦娥三号探测器系统两器分离是着陆后进行的第一个关键动作,也是后续着陆器探测和巡视器月面巡视勘察的基础,解决两器安全分离问题对于整个工程的实施具有重要意义。针对实际任务中对分离决策实时性和可靠性要求高的特点,使用基于着陆器监视相机的单像量测方法对月面环境中障碍物和通信遮挡包络进行分析计算,评估两器分离过程中的不安全因素,为两器分离决策提供支持。介绍了监视相机单像量测和通信遮挡包络计算方法,并对量测精度进行了分析验证。     

The specific character of limit errors in close range photogrammetry

Close-range photogrammetry is to determine the shape and size of the object, instead of it's absolute position. Therefore, at first, any translation and rotation of the photogrammetric model of the object caused by whole geodesic, photographic and photogrammetric procedures in close-range photogrammetry could not be considered. However, it is necessary to analyze all the reasons which cause the deformations of the shape and size and to present their corresponding theories and equations. This situation, of course, is very different from the conventional topophotogrammetry. In this paper some specific characters of limit errors in close-range photogrammetry are presented in detail, including limit errors for calibration of interior elements for close-range cameras, the limit errors of relative and absolute orientations in close-range cameras, the limit errors of relative and absolute orientations in close-range photogrammetric procedures, and the limit errors of control works in close-range photogrammetry. A theoretical equation of calibration accuracy for close-range camerais given. Relating to the three examples in this paper, their theoretical accuracy requirement of interior elements of camera change in the scope of ±(0.005–0.350) mm. This discussion permits us to reduce accuracy requirement in calibration for an object with small relief, but the camera platform is located in violent vibration environment. Another theoretical equation of relative RMS of base lines (mS/S) and the equation RMS of start direction are also presented. It is proved that themS/S could be equal to the relative RMS ofmΔX/ΔX. It is also proved that the permitting RMS of start direction is much bigger than the traditionally used one. Some useful equations of limit errors in close-range photogrammetry are presented as well. Suggestions mentioned above are perhaps beneficial for increasing efficiency, for reducing production cost.