基于自标定技术的相机内方位元素测试影响因素分析

内方位元素测试精度对于航天相机至关重要,可以有效提高图像的几何质量,需作重点分析。传统航天相机内方位元素标定方法一般采用光电精密测角法,该测试方法通过旋转相机的方式实现高精度的内方位元素和畸变测试,对测试设备的精度和承重要求较高,具有应用局限性。相机自标定技术方法灵活,仅需建立图像点和网格板角点之间的对应关系,无需复杂、精密的测试设备便可直接求解出内方位元素。本文从自标定算法的推导中,分析基于自标定技术的内方位元素测试精度的影响因素,通过实际标定试验归纳出达到理想标定精度时各个影响因素的最优值。     

资源三号卫星安平地区立体定位的精度分析

考虑资源三号卫星轨道、姿态数据和光学传感器内部结构,构建合适的内方位模型和外方位模型描述内方位元素和外方位元素的误差变化,选取合适的平差模型进行自检校区域网平差。实验结果表明正确的平差模型能显著提高资源三号卫星的立体几何定位精度。     

地面几何标定的定向片自检校光束法区域网平差模型

针对航天线阵传感器,综合镜头光学畸变影响、像元尺寸与焦距的变化影响以及镜头的旋转作用,构建8标定参数的内方位自检校模型;利用定向片内插模型,描述影像的外方位元素变化;建立自检校光束法区域网平差模型,在对模型进行线性化的过程中,引入待标定的定向片外方位元素;利用SPOT5模拟数据对平差模型进行实验验证,结果表明,平差模型能够联合标定内方位自检校参数与外方位元素,标定结果准确。     

一种改进的恒星相机在轨检校方法

目前利用星对角距进行恒星相机在轨检校时,一般有两种方法,一种是不考虑镜头畸变,只检校相机内方位元素;另一种考虑畸变的影响,先检校相机内方位元素,再用多项式来拟合畸变。本文在利用镜头畸变规律的基础上,将畸变与相机内方位元素一并检校。实验表明,该方法比其他两种方法能更有效的提高相机检校精度。     

考虑内定向误差的外方位元素精度分析

在对数据质量的要求越来越严格的今天,我们对数据质量的评价也必须越来越系统、可靠。本文就是在系统分析的基础上推导出了求解外方位元素的误差传递模型,并从中分析了内定向误差对外方位元素精度的影响,从而改进和完善了外方位元素精度的评定方法,使得外方位元素精度的评定具有更高的精确性和可靠性。     

建筑场景三维重建中影像方位元素的获取方法

基于影像的三维重建需要确定影像的内、外方位元素，影像中的灭点为其提供了重要的线索，但灭点位置的不确定性，影响了方位元素计算的结果。通过分析灭点几何，建立了影像直线段与方位元素的直接联系，根据最小二乘平差的有关理论，给出了迭代计算影像的内、外方位元素的方法，并在三维重建的实践中进行了验证。     

光轴偏心相机内方位元素测试技术研究

随着对航天相机性能要求的逐渐提高,现在的测绘类和大部分非测绘类相机都要求具备测绘功能,由于内方位元素测试精度和稳定性影响相机摄影的成像精度,因此对其标定技术需作专门研究。对于测绘类相机的内方位元素测试,已经具有完善的测试技术;对于非测绘类相机,由于在系统集成时没有主点与中心像元的调试环节,导致有些非测绘类相机的光轴和视轴有较大偏差,不能准确利用主点作为测试起始点,此时用传统的最小二乘法计算其内方位元素会引入较大误差。因此本文对传统的计算方法进行改良,引入光轴偏心角度,提出适用于测绘类和非测绘类相机内方位元素计算的方法,很好地解决了相机的内方位元素测试问题,其实现精度能够满足现有相机几何参数标定需求。     

两步解法用于求解线阵CCD影像外方位元素

在线阵CCD影像外方位元素的求解过程中,外方位元素之间的相关性,导致法方程病态,最小二乘估计值误差较大。本文在分析以往解决方法的基础上,提出采用两步解法求解线阵CCD影像的外方位元素。该算法的实质是选择一个比单位矩阵更合适的正则化矩阵。试验结果表明该算法能有效地克服线阵CCD影像外方位元素间的相关性,定位精度较高,定向点精度在1个像素内,检查点精度在1.5个像素内。     

POS支持的机载三线阵CCD影像立体定位技术

以我国自行研制的机载三线阵CCD相机为例,对基于POS的三线阵影像定位的成像模型、内方位的几何标定、外方位元素的解算以及直接定位和区域网平差方法进行了理论与实验研究.实验结果表明,利用GPS/IMU数据与摄影测量观测值进行联合平差,可以有效地克服相机内、外方位元素的系统误差,提高定位精度.     

航天相机焦距动态检测的两种方法

在摄影测量中，相机是获取影像的关键设备，相机内方位元素值的微小变化将影响到目标点的定位精度。本文通过理论推导，对航天相机的内方位元素中的焦距进行动态检测提出了两种可行性方法，并通过实验验证了其算法的正确性。     

SPOT卫星影象严密数字几何校正的直接法

由于SPOT卫星影象的行中心投影成象方式和外方位元素时序变化特点,在实施严密数字几何校正的过程中,直接法的应用显示了很大的优越性。为此,本文提出了应用直接法的原理和方法,指出了技术关键和确保锚点坐标解算精度和可靠性的方法。由于直接法可较精确地确定锚点所在行的外方位元素,不需要迭代计算,因而不仅计算速度快,而且从实验结果包括锚点坐标计算精度,锚点网格内插精度估计和几何校正结果之正射影象精度的分析都表明直接法优于间接法,证实了所提出的原理方法的合理性和正确性。     

基于LiDAR数据与数字相机快速生成正射影像技术研究

介绍机载LiDAR系统获取地表三维信息的基本原理以及DSS数字相机与LiDAR系统的硬件组成和数据处理流程,讨论LiDAR设备的检校方法,利用GPS/INS提供的像片外方位元素信息和LiDAR提供的高精度DEM,避免空中三角测量数据处理,快速生成正射影像.摄区试验证明,快速生成正射影像周期短,节约成本,满足了应急测绘需求.     

关于编制城市旅游地图的几点认识

通过实践和思考,本文就有关城市旅游地图的性质、类型及内容要素的分类原则、表现形式等问题作一系统的探讨。     

独立法和连续法相对定向元素的直接转换方法

从独立法相对定向和连续法相对定向的数学模型出发,分析并得到在独立法相对定向和连续法相对定向中分别作为基准坐标系的基线坐标系与左方像空间坐标系间的转换关系,进而推导并给出独立法和连续法相对定向元素的直接转换的具体方法。仿真数据与真实数据实验结果表明:基于传统算法解算得到的独立(连续)法相对定向元素,可使用本文算法转换为连续(独立)法相对定向元素,且其相对定向精度指标与传统算法解算得到的连续(独立)法相对定向元素精度指标相当,满足实际生产精度要求。     

基于岭估计的SPOT影像外方位元素的解算方法

后方交会法解求 SPOT卫星影像的外方位元素时 ,其法方程系数矩阵经常产生很严重的病态 ,若用最小二乘法估计 ,参数解将明显偏离真值 ,甚至无法解得外方位元素。本文中提出了用最小二乘岭估计的方法解求外方位元素 ,实验证明这是非常有效的。     

面阵图像定位精度提升方法研究

为了提升面阵相机成像定位精度,以吉林省松原市北部区域的机载面阵图像为实验对象,对成像过程进行误差分析与标定. 机载面阵相机成像存在由三个姿态角引起的定位误差以及由相机镜头畸变等因素产生的畸变误差. 针对以上问题,首先采用严密几何模型,得到面阵图像初步成像结果;然后,采用后方交会和多项式附加参数模型等方法解决内、外方位元素引起的误差问题,得到较为精确的定位结果;最后进行实验验证,测试结果表明,经过内、外方位元素的误差定标,能够控制在5 m以内的范围,精度提升94.37％,处理效果显著. 通过研究标定面阵成像过程中内、外方位元素产生的误差,提高了面阵相机定位精度,对面阵相机成像的应用和推广具有一定价值和科学参考依据.      

一种求解单像空间后方交会的监督学习方法

单像空间后方交会可描述为非线性最小二乘问题,不可导、法方程系数矩阵病态以及陷入局部极值是造成其数值过程不收敛的主要原因。不同地区的控制点空间分布不具相似性,若把同一地区同一组控制点之下数张已知外方位元素的像片看作一个样本集,则在给定每个外方位元素初值的前提下,可通过监督学习方法求取外方位元素的整体下降方向;而对于单像空间后方交会中因前述原因不收敛的情况,则可采用整体下降方向近似解算。以此为出发点,提出一种单像空间后方交会求解的监督学习方法,主要过程是:①训练阶段,利用监督学习过程,对同一测区内不同姿态像片所组成的样本集进行整体外方位元素的求解,得到该测区外方位元素的整体下降方向集合;②测试阶段,对该测区的任意像片,给定外方位元素的初值,直接采用训练阶段得到的整体下降方向集合进行外方位元素的迭代求解。对比试验表明,该方法在数值过程收敛性与初值依赖性上均表现出较强的优势,并能克服欧拉角法因法方程系数矩阵病态而无法收敛的情况。     

POS数据用于立体模型恢复时的上下视差分析

从连续法相对定向原理出发，推导了直接由像片外方位元素恢复立体模型时模型点上下视差的计算公式，用模拟数据验证了计算方法的正确性，并对两组不同摄影比例尺的实际航摄像片进行了试验。通过比较利用GPS辅助光束法区域网平差获得的像片外方位元素和POS提供的像片外方位元素重建立体模型所产生的模型上下视差，分析了POS系统误差对模型上下视差的影响。结果表明，直接利用POS提供的像片外方位元素进行安置元素测图会出现作业员难以忍受的模型上下视差，不能满足地形测图的规范要求。