Application of inertia ellipse in code marker matching

In close-range photogrammetry, 3D information acquisition is based on image matching. The application of code marker helps to improve the level of automatic matching and the matching accuracy. This paper investigates the application of inertia ellipse algorithm to code marker matching. We can calculate the inertia ellipse of a target with a certain boundary. First, the method is applied to a single code marker; the angle and scaling are valid. Then, the paper introduces the multi code markers matching method by the inertia ellipse. Rotation and scaling changes of homonymy images can be calculated by inertia ellipse algorithm. These parameters can be used for code marker matching in arbitrary attitude close-range photogrammetry.     

近景摄影测量圆形标志与其椭圆构像的中心偏差估计

圆形标志已广泛应用于近景摄影测量,但由于影像平面与目标平面不能完全平行,所以圆形标志的数字影像一般为椭圆。如果圆形标志点较大,以至于圆形标志中心与其椭圆构像中心的偏差不可忽略。故本文从摄影测量共线条件方程式出发,采用一种基于最小二乘的椭圆拟合算法,推导出偏差计算公式,本文的真正目的在于分析偏差分布规律及偏差间的关系,尽可能降低偏差的影响。     

月面巡视探测器立体影像的多核CPU并行快速匹配

月面巡视探测器立体影像的摄影测量处理是获取月面三维信息实现巡视器定位导航的重要手段之一。影像匹配是地面近景摄影测量实现自动化处理的关键,本文研究了基于积分影像的单机多核并行匹配算法,实现了月面巡视器模拟影像的快速匹配。试验表明该方法能显著地缩短匹配时间,达到较高的加速比和效率。     

基于数字视差模型和改进SIFT特征的数字近景立体影像匹配

针对数字近景立体摄影测量中立体影像的高效自动匹配的需要,提出一种基于数字视差模型（digital parallax model,DPM）和改进SIFT(scale invariable feature transformation)特征的立体影像匹配算法。该算法首先根据近景立体摄影系统中相机基距和相互关系固定的特点,利用已知的标定数据,构建立体影像的数字视差模型,并计算立体影像中的同名核线参数,再在DPM和核线的约束下,确定右影像上同名像点的搜索范围,以提高匹配速度和准确性;其次,利用SIFT特征和灰度特征,设计结合局部结构信息和全局灰度信息的匹配相似性测度计算模型,以增强匹配的稳健性。利用该算法对实际立体影像进行实验,结果表明本文方法可大大消减错误匹配,提高匹配的可靠性和精度。     

基于多基线立体匹配技术的三维重建

介绍一种从多目视觉理论演化而来的多基线立体匹配技术,它具有短基线、多影像的特点,可以大大提高匹配的自动化和可靠性,快速实现物体表面三维重建,最后通过四组实验说明该技术的可行性和优越性。整个过程包括短基线相片获取、相片参数解算、多基线立体匹配、数据预处理和三维重建等。     

数字近景摄影在建筑物变形监测中的应用

对传统的摄影测量技术与近景摄影测量技术进行比较;阐述近景摄影测量技术的优点;介绍近景摄影测量的数学模型及用近景摄影测量进行变形观测的优点;给出了应用实例,并作了精度分析。     

元谋干热河谷浅沟测量方法比较与精度评价

为探究不同测量方法获取浅沟数据的精度,本文以元谋干热河谷区浅沟为例,采用RTK、三维激光扫描、近景摄影测量等多种测量方法获取浅沟数据,建立DEM并提取浅沟形态参数,对比近景摄影测量以不同方式获取标记坐标后建立DEM的差异,同时以测针板实测浅沟横剖面为参照,对比分析不同测量方法获取浅沟横剖面的精度。结果表明：RTK获取密度较低的点数据,建立的DEM较粗糙,仅体现沟缘大致走向;近景摄影测量+RTK方法测得的DEM高程整体低于近景摄影测量+全站仪所得DEM高程;利用三维激光扫描仪和近景摄影测量+全站仪两种方法获取数据所提取的浅沟形态参数精度较高;对比浅沟横剖面,横剖面近景摄影测量+全站仪测量所得与实测横剖面重合度较高。因此,利用近景摄影测量+全站仪进行浅沟测量,在精度、效率等方面优势较大。     

基于近景数字摄影测量的飞机表面模型重建

介绍了数字近景摄影测量在重建飞机三维表面模型中的应用方法。根据飞机表面的特征,结合摄影测量方法的特点,总结出包括拍摄计划制定、外业测量、内业处理的一套处理方法:根据飞机外形特征,划分适于拍摄和后期处理的拍摄带;在机身和地面布置一定数目的控制点作为对拍摄像片的控制;利用数字近景摄影测量中影像匹配、相对定向、绝对定向以及光束法平差等一系列方法的综合运用,解算拍摄像片的外方位元素;对飞机机身分块处理,以三角网为基础重建飞机完整的三维表面模型。     

大交角近景影像的仿射不变特征匹配方法研究

针对近景数字摄影测量中大交角影像的匹配问题,本文提出了一种仿射不变特征提取与匹配方法。该方法集成Hessain-Affine和MSER特征检测算法提取一定数量的仿射不变特征区域,并将提取的椭圆形特征区域归一化处理为圆形区域,再用SIFT特征描述算子对特征区域进行描述,然后进行基于距离的粗匹配,最后在核线约束下进行精匹配。实验表明,本文的方法在对大交角近景图像进行匹配时,可以得到相对多数量的匹配对和较高的正确匹配率,具有很好的稳定性和鲁棒性。     

一种简易近景无加密立体测量方式的研究

分析了一种简易的近景无加密立体测量方式的基本原理,硬件集成方式,软件设计方式,并对试验结果进行分析.该方式是一种近景摄影测量方式,采用正直摄影方法获取影像,用电子经纬仪获取相关角度信息.     

量测化普通数码影像的随点生成核线匹配方法

基于普通数码影像的近景摄影测量算法成为目前摄影测量研究的热点,本文针对量测化普通数码影像的核线相关匹配特性,提出了一种随点生成核线匹配算法。实验数据表明该算法可在量测化普通数码影像上进行一维匹配,很好地提高了匹配精度和效率。     

近景摄影测量中大角度问题的探讨

应用摄影测量中的解析算法,研究倾斜摄影和交向摄影中大角度摄影情况下的解算方法对经典解析算法的影响,推导大角度摄影情况下从相对定向至绝对定向这一解析过程的算法,通过算例证明在大倾角摄影条件下利用该算法能够准确计算出地面点坐标以及反算出像片的外方位元素,从而验证本算法在大倾角近景摄影测量中的适用性。     

一种适合于数字近景影像的绝对定向方法

数字近景影像的绝对定向同经典的航空摄影测量有很大的不同,为提高数字近景影像的绝对定向精度,提出了一种基于逐次相关条件平差模型的近景影像绝对定向方法。首先给出计算绝对定向参数初始值的严密公式。然后利用绝对定向方程的严密线性化形式进行逐次相关条件平差。同传统的基于经典间接平差的绝对定向方法相比,该方法可有效提高绝对定向的精度,非常适合于数字近景影像的绝对定向。     

一种无控制近景摄影测量原型系统的实现及应用

本文研究的无控制数字近景摄影测量系统是集GPS、电子经纬仪、数码相机和个人数字助理(PDA)等硬件设备于一身,辅以数据处理中心,形成的一种快速的目标三维、纹理和属性信息获取的新型测量系统。该系统是对传统地面摄影测量作业方式的一次提升,是对国内地面(近景)摄影测量领域一体化仪器的补充。     

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.     

一种直线特征标志的子像素定位方法

在近景摄影测量中,常常需要对直线特征的标志进行定位,而标志定位的精度会影响到整个测量的精度。不同特征的控制点标志,对应不同的识别方法,因此控制点标志的选择须根据不同的要求,进行综合研究分析。本文提出一种新的混合方法,首先采用Hough变换对直线特征标志进行直线检测,得到直线初值;然后采用灰度矩边缘直线拟合定位法,对标志点中心进行子像素定位。通过实验证明:经过Hough变换得到粗值的灰度矩边缘直线拟合定位法达到较高的定位精度,证明了该混合方法的有效性。     

三角形约束下影像匹配的算法实现

针对三角形约束下影像匹配方法的实际应用,分析了所采用的数据结构与Delaunay三角网动态更新,提出了一种高效的实现算法,实际应用验证了其实现的有效性。     

基于近景摄影测量的基坑土方量计算及精度评价

土方量的计算是工程建设中的重要环节,计算精度将对合理选择施工方案有很大影响。针对传统土方量测量方法外业任务繁重、作业复杂、不能快速计算等问题,提出一种以非量测数码相机、多基线数字近景摄影测量为基础,通过获取DTM数据来计算土方量的方法。研究表明,与传统测量方法相比,计算结果误差小于5%,满足土方量计算的精度要求。也验证了近景摄影测量用于土方量计算的实用性和可行性,为快速、精准计算土方量提供了可靠途径。     

直线特征标志子像素级定位方法的研究

在近景摄影测量中,常常需要对直线特征的标志进行定位,而标志定位的精度会影响到整个测量的精度。提出一种新的混合方法,即采用Hough变换对直线特征标志进行直线检测,得到直线初值;然后采用灰度矩边缘直线拟合定位法,对标志点中心进行子像素定位。在三维重建实验中采用所提出的灰度矩边缘直线拟合定位法和高精度直线定位法进行精度比较,实验证明经过Hough变换得到粗值的灰度矩边缘直线拟合定位法达到较高的定位精度,且计算更简单。     

近景摄影测量教学软件系统设计与实现

针对近景摄影测量学科发展现状和教学需求,设计并实现近景摄影测量实验教学软件系统。系统包含近景摄影测量主要算法,并根据各算法解算步骤设计相应的具体操作流程,针对算法特点和难点展开训练。教学实践表明,该系统可帮助学生加深对近景摄影测量专业知识的理解,提升专业实践能力,提高近景摄影测量的实验实习教学质量。