计算机视觉测量准二维控制场建设

准二维控制场建设是建立CCD摄像机数字畸变模型的关键性工作。准二维控制场按CCD摄像机芯片长宽比4:3设计,并以相片纸为介质、以双矩形为图案、以黑白为色调制作了345个均匀分布的控制点。采用单机式积木型电子经纬仪工业测量系统测量准二维控制场的控制点三维坐标,观测值的点位中误差优于±0.15mm。研究结果表明利用准二维控制场建立CCD摄像机的数字畸变模型,其建设费用低、精度高、使用方便。     

准二维控制场的设计与研究

详细介绍了高精度二维控制场的设计与实施方案,并对控制场的观测精度进行了分析。同时,利用数字畸变模型理论建立该控制场的不同焦距的数字畸变模型。根据得到的数字畸变模型对所拍摄的影像进行纠正。最后,采用二维控制场多片空间后方交会的方法,确定出相机内方位元素。     

二维控制场中控制点像点坐标的自动提取与识别

本文给出了一种二维控制场中控制点像点坐标自动提取与识别的原理以及实现方法，并编制程序试验，取得了较高的精度和良好的识别效果。主要实现方法包括直接线性变换、Hough变换、最小二乘拟合等，特别适用于控制点数量较多的大型二维控制场。     

二维控制场中控制点像点坐标亚像素定位的问题研究

分析了控制点标志的选择与设计,采用了图像处理、Hough变换、角点与直线高精度定位算子等方法,实现了中南大学近景摄影测量二维控制场1 350个人工标志点的自动识别和亚像素定位,仿真图检测平均精度达到±0.05 pixel。     

无控制场的相机畸变差改正方法

本文提出并论证了一种无需控制场、仅应用影像线特征进行非量测相机畸变差测定的方法。分别运用三维室内和室外控制场、二维控制场和无控制场检校方法对Cannon-5d非量测相机的35 mm镜头进行畸变差测定,比较其影像纠正的效果。试验结果表明径向畸变在整个光学畸变中占据主要地位,四类检校方法测定的径向畸变差对影像的纠正效果接近,从而证明了利用无控制场相机畸变差改正方法进行非量测相机畸变差改正的可行性。     

基于二维直接线性变换的数字相机畸变模型的建立

提出并论证了基于二维直接线性变换的畸变的校正方法。本方法特别适用于各类固态摄像机(CCD、CID、PSD)的畸变模型的建立，以补偿各类像点系统误差。     

基于二维DLT鱼眼图像校正方法的研究

提出了一种基于二维DLT的鱼眼图像校正方法,通过构建二维平面格网点的像点误差方程,对畸变校正参数进行解算,实现鱼眼图像校正。该方法不需要构建专门的控制场,仅需要利用计算机绘制平面格网即可实现鱼眼图像标定及校正,检校过程简单、可操作性强,能够在一定程度上满足鱼眼图像实时、快速校正的要求。     

基于线性模型的二维直角坐标变换

二维直角坐标变换模型在工程领域中应用非常广泛,该模型是一个非线性模型,对于多公共点的二维直角坐标变换需要进行模型的线性化,计算待求参数的近似值,再利用间接平差原理计算各待求参数最或然值。本文在非线性模型基础上推导出一个线性模型,利用该模型进行二维直角坐标变换,无需计算待求参数近似值,对于涉及到二维直角坐标变换的问题,可以简化其解算过程。     

影像的数字畸变模型

阐述了建立各类成像系统通用数字畸变模型并提供对应内方位元素的原理与方法，并以鱼眼数字相机所摄影像的全处理过程为例，证实了本文方法的正确性。     

大比例尺地形图地物二维采集数据的精度控制

利用正射影像建筑物的阴影长度构建拟合模型,用数值分析方法,根据二维采集定位偏差数据,对四种最小二乘拟合模型进行分析讨论,确定最佳拟合模型,利用最佳拟合模型反求采集点的位置以实现对二维采集的精度控制。     

基于三棱柱11剖分法的海洋温度场动态三维建模方法研究

海水的温度是海洋物理性质中最基本的要素之一,随着对地球研究的逐步深入,数字地球的建模范围也从陆地向海洋延伸,从静态向动态建模发展。由于海洋每时每刻都在变化,对海洋温度场的三维建模尤其是动态三维建模尤为困难。本文分析了海洋温度场数据获取的方法,并从动态温度场数据的特点出发,提出了基于三棱柱11剖分法的海洋温度场动态三维建模方法,提取对象中的等温面作为特征对三维温度场进行建模和表达。实验表明,本文提出的方法可以高效地对动态三维温度场进行建模和表达。     

移动电子地图中伪3D可视化设计

定义了移动电子地图中伪3D可视化概念,提出伪3D可视化模型,并设计了快速的三维投影变换算法。进行了移动电子地图的伪3D可视化实验设计,并给出了可视化性能测试结果。     

1980西安坐标系向2000国家坐标系转换省级兴趣点数据成果分析

首先介绍了1980西安高斯平面坐标系向2000国家高斯平面坐标系转换的两种常用方法:改正量插值法、二维七参数法。其次,在广西测区内,以1∶10000比例尺图幅为单元,选取16个(2组,每组8个)图幅为试验区域,选取3×3块兴趣点数据,使用两种方法进行坐标转换,以从自然资源部获取的2000坐标为真值,分析两种转换成果。结果表明,两种成果均能满足1∶10000平面精度要求,改正量插值法较二维七参数法精度更高,且各图幅精度较均匀。改正量插值法最大点位误差为0.057 m,二维七参数法最大点位误差为0.679 m,出现在北海市。     

移动GIS中可视化技术研究

针对移动设备硬件特点,提出移动GIS中3D可视化简化模型,并设计简化的三维投影变换算法,描述根据已有的2D矢量数据创建3D地图的过程。接着针对移动设备有限的软硬件资源条件,提出了空间数据组织和处理原则。为了逼真地展现地理场景的立体视觉效果,给出了3D可视化预处理措施,并采取了必要的3D场景增强技术,以较少的时间和空间代价,完成3D变换。最后,通过实验,在移动G IS系统中实施了基于2D矢量空间数据的3D可视化技术,生成直观、逼真、实时的3D地图,同时给出了实验测试数据。     

一种平面坐标转换的简便模型及其精度分析

结合平面坐标转换四参数模型及误差传播定律,对转换参数的误差及不同空间分布的点位转换精度进行分析,得到任意点处转换误差的求解模型。最后,利用模拟数据通过对公共点引入不同级别的误差来验证本文方法的正确性。     

非专业弱关联影像的地理配准及其精度评估

由非专业弱关联影像自动化构建的三维地理空间模型是地理空间信息的重要来源。非专业弱关联影像在三维重建后必须经过地理配准,具有了绝对地理空间坐标系的位置信息及其准确的空间精度信息后,才有可能成为有效的地理空间信息。本文提出了一种以相机GPS模块获取的地理空间坐标为依据的理配准方法,依据影像的地理空间坐标和其三维重建后得到图像空间坐标的空间相似性,考虑GPS实时测量坐标精度较差和高程测量值不稳定的特点,采用RANSAC方法求解二维和三维两种空间变换参数及地理配准结果。利用差分GPS测量的影像位置数据对地理配准的精度进行了分析,给出了位移、旋转和缩放等误差的定量评估结果,分析了产生错误结果的原因。这种地理配准方法对数据采集设备要求低,过程无须人工参与。试验证明,在参与地理配准运算的照片数量较多时,配准结果正确、空间精度较高。