一种倾斜影像外方位元素计算方法

提出一种利用相机POS数据和少量影像数据标定倾斜相机间位置关系并计算倾斜影像粗略外方位元素的方法。首先对选取的垂直和倾斜影像进行影像匹配,获得精确同名点坐标;然后垂直影像同名点对前方交会获得地面点坐标,接着倾斜影像后方交会获得其外方位元素;最后利用倾斜和垂直影像的外方位元素标定子相机间的相对关系,并根据相对关系求出所有倾斜影像的外方位元素。采用AMC580倾斜影像数据进行试验,结果表明:提出方法可求得所有倾斜影像的粗略外方位元素,并验证了外方位元素的直接对地定位精度,证明了该方法的可行性。     

航天画幅式相机内方位元素动态检测

航天相机在火箭发射和在轨飞行摄影中受环境的影响,相机的内方位元素会发生微小变化,这种微小变化将直接影响定位精度。本文以共线方程为数学基础,提出了利用空间后方交会的方法来实现内方位元素动态检测,最后分别利用模拟数据和实际影像数据对这种方法进行了验证。     

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。     

基于线特征计算像片外方位元素的理论与方法

依据空间直线在航摄像片上的投影仍然是直线这一前提,结合共线条件方程,通过线性化,推导基于线特征计算像片外方位元素的误差方程,并且给出计算过程。最后通过试验验证基于线特征计算像片外方位元素的理论与方法的可行性和可靠性。     

一种基于直线特征的影像外方位元素解算理论与方法

与点特征相比,影像上的线特征,特别是直线特征,具有识别相对容易、使用灵活等优点,因此对直线摄影测量的研究已成为目前摄影测量的一个重要研究方向.依据空间直线在航空影像上的投影仍然是直线,并结合共线条件方程,通过线性化,推导了基于直线特征计算像片外方位元素的误差方程;并且给出了计算过程.最后,通过实验验证了基于线特征计算像...     

一种基于直线特征的影像外方位元素解算理论与方法

与点特征相比,影像上的线特征,特别是直线特征,具有识别相对容易、使用灵活等优点,因此对直线摄影测量的研究已成为目前摄影测量的一个重要研究方向。依据空间直线在航空影像上的投影仍然是直线,并结合共线条件方程,通过线性化,推导了基于直线特征计算像片外方位元素的误差方程;并且给出了计算过程。最后,通过实验验证了基于线特征计算像片外方位元素理论与方法的可行性和可靠性。同其他方法相比,该方法具有易于理解、便于计算、实用性强、易于实现影像自动外部定向等特点。     

一种基于欧拉角序列变换的影像外方位元素解算方法

IMU/DGPS组合导航定位可以获取传感器精确姿态位置数据,在低空遥感监测中具有重要应用。但是POS系统并不能直接输出影像的外方位元素,需要经过多次转换才能用于影像校正。针对不同POS系统输出航偏、俯仰、横滚角的轴序的不同,详细推导POS数据依据欧拉角序列进行余弦变换求解影像外方位元素的一般过程,并对ω-ψ-κ和Yaw-Pitch-Roll欧拉角序列作重要说明,且以NovAtel SPAN-CPT接收机为例证明该方法的正确性。     

广义岭估计在解算单线阵CCD卫星影像外方位元素中的应用

针对单线阵CCD卫星影像外方位元素解算过程中存在的问题,在分析以往解决办法的基础上,提出了利用广义岭估计进行解算,并说明了确定广义岭估计参数的方法。实验证明,该方法简便、稳定、有效。     

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像片外方位元素之间的相关性及克服方法的研讨

本文从数学公式出发分析了SPOT像片外方位元素之间强相关的性质;讨论了在解求外方位元素时为克服强相关的影响而采用的两种方法,即线元素与角元素迭代求解法和定向未知数引入“伪观测值”法;并根据相关分析提出了一种新的方法——合并相关项求解法。试验结果表明:这一方法不仅具有计算收敛快、法方程答解稳定等特点,而且具有较高的解算精度。     

一种非量测相机近景影像外方位元素解算方法

本文提出了一种角椎体法和共线方程法联合解算非量测相机影像外方位元素的方法。工程应用证明该方法求解像片的外方位元素具有计算速度快、收敛性强、计算精度高等优点。     

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。     

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。     

Transformation method of exterior orientation angular elements obtained via position and orientation system under Gauss-Kruger projection coordinate system

Data obtained via airborne position and orientation system (POS) is in WGS 84 global geocentric reference frame, while the national coordinate reference system for topographic mapping in China is generally Gauss-Kruger projection coordinate system. Therefore, data obtained via a POS must be transformed to national coordinate system. Owing to the effects of earth curvature and meridian deviation, there are some errors in the process of angle transformation from roll, pitch, and heading (Φ ,Θ ,Ψ )obtained dir...     

Error analysis of exterior orientation elements on geolocation for a Moon-based Earth observation optical sensor

ABSTRACT

The Moon is a potential new platform for Earth observation. The advantages of its large-scale observational scope, long temporal duration, and multi-layer detecting of the Earth will undoubtedly advance our understanding of the Earth system. To carry out the observations from a Moon-based optical sensor, the geolocation error caused by exterior orientation elements need to be investigated. This paper analyses the error effects of exterior orientation elements on geolocation for an optical sensor. To estimate the error, we present a geometric image model and utilise some parameters to measure the image offsets. Through a large number of numerical simulations, the results demonstrate that the image offsets are not obvious influenced by the distance and observation angle at mid-high latitude of the Moon and have linear correlation with the increasing errors of the exterior orientation elements. Further, the relationship between the spatial resolution and errors of exterior orientation elements are revealed. Finally, the error characteristics for Moon-based Earth observation are discussed. It is expected that the conclusion drawn in this paper could support the study of a Moon-based Earth observation optical sensor.     

单目相机姿态估计的点云与图像融合

针对点云与图像信息快速融合的问题,该文研究并实现了一种基于单目相机姿态估计的点云与图像融合方法。首先利用视觉导航中单目相机姿态估计方法估算小型无人机的姿态信息,然后与无人机导航系统中的姿态信息匹配来准确获得相机曝光时间点,最后结合图像曝光时间点的外方位元素和已知的内方位元素完成点云与图像融合。该方法直接利用图像信息进行融合,省去了相机时间检校步骤,避免了由此带来的误差,提高了时间匹配的准确性以及数据融合的自动化水平。实验结果表明,该方法能够准确地获得时间匹配信息,融合效果良好。     

总体最小二乘方法在空间后方交会中的应用

在空间后方交会的解算过程中,利用共线条件方程式列出误差方程后,针对地面控制点以及像点坐标均存在误差这一特点,引入总体最小二乘(total least squares,TLS)的方法,对系数矩阵A以及观测向量b同时进行改正,计算像片的6个外方位元素,建立更加合理的计算模型,可获得精度更高、更稳定的解。     

基于单位四元数的空间后方交会解算

介绍四元数的概念及运算性质,提出基于单位四元数的空间后方交会解算方法并给出计算公式。该方法利用单位四元数表示旋转,根据最小二乘原理,通过矩阵运算先求出单位四元数解析解,再获取旋转矩阵,得到角元素值;最后求出撮站点的坐标。此法不需提供外方位元素初始值,并且推导过程中不涉及共线条件方程的线性化。通过算例证明方法的正确性与可靠性。