基于卡尔曼滤波和改进DBSCAN聚类组合的GPS定位算法

实时获取智能移动终端的地理位置信息是增强现实(AR)实景智能导航系统实现的关键,为了提高智能终端GPS定位的精度,提出了一种基于卡尔曼滤波与改进的具有噪声的基于密度的聚类方法(DBSCAN)结合的GPS组合定位优化方法.通过对GPS系统采集到的位置坐标数据进行卡尔曼滤波,去除较大的数据波动,控制定位误差范围,采用DBS...     

增强现实地图研究与应用

随着数字地图技术的不断革新,产生了将虚拟信息与真实世界融合的新型地图技术,即增强现实(augmented reality,AR)地图。从可视化、定位、测绘、分析几个方面阐述了AR地图的关键技术,介绍了AR地图的空间映射原理和可视化效果,提出了结合视觉定位和惯导定位的cm级室内定位方法,实现了基于AR地图的AR导航、AR测量、AR目标采集、AR地理围栏等关键技术并将其应用于AR智慧园区与AR室内场馆。     

移动端AR技术在海洋地貌可视化中的应用

将移动端增强现实(AR)技术引入海洋地貌可视化中,从海洋洋体和海底地貌两个方面探讨了海洋地貌AR可视化应用系统的设计思路和实施方案.首先将某一海域的海底地貌进行标准化处理,利用Blender建立海洋三维地貌模型;再基于Unity设计实现面向移动端的海洋地貌AR可视化交互系统,突破了目标识别、跟踪注册、坐标转换等关键技术...     

远距离运动车辆快速跟踪与定位系统设计

为快速跟踪及定位远距离的运动车辆,本文设计了利用单目相机与激光望远测距仪的定位系统。此定位系统装备单目相机、望远测距仪与角度传感器,采用LK光流算法实时跟踪既定目标,构建了相机、测距仪、目标的坐标方程式模型,可实时解算100~300 m外运动目标的位置。该定位系统无需在被测运动车辆上安装任何设施,即可对合作或非合作目标实现跟踪定位。本文以汽车作为运动目标,使用高精度的CORS系统进行精度验证,该系统实时跟踪定位的精度可保持在亚米级。     

自适应图像增强的差值哈希算法对运动目标的跟踪定位研究

对于运动目标的跟踪定位研究成为当前的研究热点,利用北斗卫星定位系统对微小运动目标进行跟踪定位尚存在一定难度.文中借助无人机的摄像机设备,采用跟踪算法进行对运动目标的跟踪,通过对无人机的定位获取到相应的坐标信息,实现目标定位的精准化。为了更好地实现对于目标跟踪的效果,文中采用自适应图像增强的方式提高图像质量,通过拉普拉斯变换的差值哈希算法能够提高对运动目标跟踪的效果,在跟踪速度上有了明显的提升.      

非差增强信息与差分虚拟观测数据的等价变换理论

针对目前非差精密单点定位增强信息无法直接用于RTK(real time kinematic)相对定位的问题,研究了基于附加坐标约束的参考站非差精密单点模糊度固定解提取非差改正信息的方法,并建立了非差增强信息与虚拟参考站观测信息等价变换模型,重点论述了空间状态域信息(state space representation,SSR)在等价变换中的区别应用。根据RTK模糊度部分固定技术,利用实测数据设计实验证明了算法的正确性与可用性。结果表明,虚拟零基线可获得与网络RTK同等精度的定位效果,从而实现了区域增强系统在非差与差分模式上的高度统一。     

单目视觉的室内多行人目标连续定位方法

针对目前视觉的行人检测技术大多侧重行人识别与分类,而较少考虑行人的空间精确定位的问题,该文提出一种室内多行人目标连续定位方法。该方法基于单目视觉检测方法,构建像素坐标系到世界坐标系的坐标转换模型,并结合卡尔曼滤波和匈牙利算法实现对多行人目标的连续定位与跟踪。实验结果表明,该方法能对多行人目标实现准确区分,定位精度达到亚米级,平均每帧处理时间为53ms,满足定位应用的实时性要求。     

视频测量影像序列椭圆形人工目标点快速识别和跟踪方法

针对视频测量建筑物健康监测获取海量影像序列数据快速、准确识别和跟踪目标点的需求,提出基于影像块技术的椭圆形目标点识别和跟踪完整算法。该算法采用影像分块技术降低数据处理量,实现椭圆形目标点跟踪,集成数学形态学和椭圆几何属性特征,消除图像块边缘检测的非椭圆边缘信息,实现椭圆轮廓的提取,并采用最小二乘法拟合椭圆中心实现亚像素定位,快速、准确地实现视频测量建筑物健康监测椭圆形目标点的识别与跟踪。试验结果表明该方法获取的椭圆中心点像素坐标的RMS残差优于0.025个像素,且相对于随机Hough变换和模板识别算法,跟踪效率提高5倍以上。     

一种相机标定辅助的单目视觉室内定位方法

目前随着室内定位技术的发展,人们对室内定位精度提出了更高的要求,高精度、低成本的室内定位技术成为研究的热点。本文结合相机标定提出了一种单目视觉室内定位方法,将室内环境按照是否共面进行区域分割,并对分割后的各区域进行相机标定,对摄像机获取的视频进行运动目标检测获取目标像素坐标,利用像素坐标和相机与空间的位置关系并结合平面约束方程进行目标位置解算。试验表明：该算法定位精度在X方向小于0.15 m,Y方向小于0.35 m,平均单点定位时间小于5 s,获得了良好的室内定位效果。     

地理视频数据模型设计及网络视频GIS实现

动态目标三维重建是进一步实现目标地理信息时空分析、目标统计、目标查询、异常报警及各种空间数据挖掘应用的重要基础。利用计算机视觉技术将摄像头中目标框的二维像坐标信息实时动态还原成三维物方目标信息,采用基于物方特征域的模式分类方法,通过目标物方尺寸、目标出现的物方位置进行更准确的目标筛查,提高了目标跟踪的准确性,降低了虚警;通过地平面约束实现单目目标立体定位,增加了立体定位的场景覆盖范围;进而把以帧为单位的视频数据解析成为以目标轨迹为单位的空间三维地理对象信息,并将生成的时空轨迹图层集成到地理信息系统,实现了基于地理信息空间分布的视频时空数据管理。     

可量测视频目标动态轨迹生成及GIS应用

动态目标三维重建是进一步实现目标地理信息时空分析、目标统计、目标查询、异常报警及各种空间数据挖掘应用的重要基础。利用计算机视觉技术将摄像头中目标框的二维像坐标信息实时动态还原成三维物方目标信息,采用基于物方特征域的模式分类方法,通过目标物方尺寸、目标出现的物方位置进行更准确的目标筛查,提高了目标跟踪的准确性,降低了虚警;通过地平面约束实现单目目标立体定位,增加了立体定位的场景覆盖范围;进而把以帧为单位的视频数据解析成为以目标轨迹为单位的空间三维地理对象信息,并将生成的时空轨迹图层集成到地理信息系统,实现了基于地理信息空间分布的视频时空数据管理。     

史前聚落遗址三维拾取与精确分布的研究

根据考古测量的数据生成真实感地形,实现地物的精确分布,而地物精确分布与调整主要通过对实体的拾取完成的。使用射线法与包围盒的三维拾取技术获得实体在虚拟场景中的空间坐标,并通过几种坐标转换的方法将实体的空间坐标转换为考古场地的地面直角坐标。根据姜寨聚落遗址的考古测量结果,调整实体的平面直角坐标同实际位置的偏差,使得实体在虚拟场景中的位置更为合理。根据考古发掘资料设计实体属性的数据结构,使实体按属性的数据结构在场景中实现精确的分布,取得了很好的交互定位效果。     

增强地理环境中过程可视化方法——以人群疏散模拟为例

结合增强现实技术的发展,在虚拟地理环境发展的基础上,提出了“增强地理环境”的概念和虚实融合框架;主要研究了虚拟地理过程与三维打印模型沙盘融合的关键计算与可视化技术,具体包括虚拟地理空间与现实地理空间的坐标匹配、遮挡处理等算法,并以学校火灾人群疏散为案例,实现了人群疏散模拟虚实融合的增强地理环境可视化原型系统。通过系统测试和人员体验调查统计分析,证明了增强地理环境可视化技术的可行性和人群疏散模拟应用交互展示的创新性。     

基于增强实景的土地巡查系统研究与应用

研究了基于增强实景的土地执法动态巡查系统,该系统通过增强实景技术将违法用地信息通过巡查员所在的位置,随时随地提供给执法监察员。该技术的研究与应用,一方面增强了终端用户对违法用地和违法建设问题发现的及时性和定位的准确性;另一方面提高了土地巡查监管工作的直观性,让用户可直接在移动终端摄像头发现违法用地和违法建设问题。通过本文的研究与成果应用可以规范土地违法案件查处程序,有效管理案件查处过程中产生的各类案件查处证据,客观提供相关数据为国土资源管理服务。     

虚拟格网技术对网络RTK动态定位的影响分析

出于面向大并发网络RTK用户的考虑,虚拟格网技术在北斗地基增强系统升级改造中逐步得到推广。本文首先介绍了虚拟格网技术的原理,以千寻北斗地基增强系统为例,研究了虚拟格网技术的实现流程和细节,并分析了千寻北斗地基增强系统虚拟格网在2018年4月和2019年6月的规律。然后针对动态定位应用,研究了虚拟格网点切换对动态定位的影响。结果表明,虚拟格网点切换对动态定位的影响在厘米级,对于车载动态应用,该影响可忽略。本文对于今后北斗地基增强系统的大并发、动态应用具有借鉴意义。     

监控视频动态目标的空间定位方法北大核心CSCD

针对监控视频动态目标的空间定位问题,本文在考虑相机畸变的前提下,对监控相机、目标像素坐标和地理场景之间的映射关系进行了研究,提出了基于数字表面模型(DSM)和基于平面约束的目标定位算法。首先,完成相机的标定,确定相机的成像模型;然后,提取畸变校正后的目标像素坐标,并通过目标定位算法计算目标的三维地理坐标;最后,进行了定位精度评定,并分析了两种定位算法的应用特点。本文的定位算法将以像素坐标定位的目标数据解析为以三维坐标定位的空间地理信息,为多摄像头的目标跟踪提供了统一的地理参考框架。     

多普勒与伪码相位值结合的A-GPS快速定位算法研究

辅助全球定位系统通过蜂窝网基站提供给A-GPS接收机捕获辅助信息、辅助星历、时间与概略坐标,解决了微弱信号下的定位问题。从信号捕获到完成跟踪,解码导航电文需要经历相关锁定、相位锁定、比特同步、帧同步等过程,在信号很弱以至于无法实现帧同步、不能解调卫星TOW的情况下,常规定位算法无法实现定位。文中提出多普勒与伪码相位结合的A-GPS快速定位算法,利用伪码相位值进行伪距重构法消去整数毫秒伪距中隐含的公共误差,利用多普勒定位提供的初值保证初始位置和时间误差在0.5光毫秒以内,实现了粗时间、粗位置辅助下利用多普勒与伪码相位值的A-GPS快速定位。     

实景地图测量坐标精度问题的原因分析

在实景地图测量过程中不可避免会遇到测量坐标精度问题,通过对同一目标点往返测量获取坐标的对比分析,发现坐标差值较大。通过对测量数据错误现象及原因的分析,利用调帧的方法将测量数据进行修改,达到了减少往返测量坐标差的目的,提高实景地图测量的精度。     

基于CNN和RNN的像素级视频目标跟踪算法

影像目标跟踪定位技术是当前计算机视觉领域的研究热点,目标跟踪算法也是现阶段将视频结果用于定位的薄弱环节之一.本文分析了像素级目标跟踪存在的问题,根据深度学习在图像领域的最新研究成果与视频跟踪需求,结合最新的图像分割、卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)和加密解码结构等方法提出了一种像素级视频目标跟踪算法.使用公开数据集实现算法并设计了定量评价指标.实验结果表明该算法具有较强的像素级视频目标跟踪定位能力.     

实景地图的空间认知研究

介绍实景地图的概念,讨论实景地图的空间认知过程和空间认知效果。实景地图遵循地图空间认知的一般过程,但其"亲历式"的感知过程符合人类视觉和记忆习惯。实景地图对位置认知效果较差,对方向认知效果一般,对距离、对象认知效果较好。与二维电子地图和虚拟地理环境相比,实景地图在真实性、信息量、感知度方面存在优势,而在视角和空间感方面劣势明显。