室内控制场数码相机检校应用于通用航空摄影测量的可行性研究

非量测数码相机已广泛应用于计算机视觉、摄影测量等领域,但必须对其进行内定向和构像畸变的校正。常用的检校方法主要有室外检校法和室内检校法两类,其中利用室外三维控制场进行数码相机检校是目前较为成熟的做法,而室内三维控制场检校精度能否达到常规比例尺航空摄影要求尚未进行有效验证。通过论述一整套室内三维控制场相机检校方法,并对比分析两种检校结果表明,室内三维控制场检校精度还无法满足通用航摄精度要求。     

室内全景三维控制场设计与建立

探讨了全景三维控制场中标志的设计与布设、三维基准网观测与平差、标志点的观测与计算等,给出了球形标志观测精度的评价方法,对其实际观测精度进行了统计与分析,控制场可满足全景检校及试验研究的需要。     

用于普通相机标定的三维控制架测量方法

普通相机标定的三维控制架降低了控制场的建设成本,使用户自主进行相机标定成为可能。针对如何快速准确进行三维控制架测量,获得高精度控制点坐标问题,该文分别采用两测站空间前方交会法和单测站空间极坐标法对三维控制架进行测量,分析对比两种方法的测量精度,并总结出提高测量精度的方法。实验表明,两测站空间前方交会法测量精度高,测量方法简便易行,精度稳定可靠。     

地面三维激光扫描仪的检校与测量精度评定

针对地面三维激光扫描仪的测量精度评定问题,提出了利用比长基线检定场进行测距精度评定,利用多齿分度台进行水平角精度评定,利用室内检校场进行垂直角和点位精度评定。采用比长基线检定场方法,每个观测点布设稳固,且有强制对中装置,能够较好地减少其他误差的影响。采用多齿分度台利用全圆组合比较法进行水平角精度评定,该方法所用的角度标准器精度高,可溯源。基于Riegl VZ-1000的试验结果表明,本文所提出的方法对地面三维激光扫描仪进行性能评定可靠性好、稳定性强,对地面三维激光扫描仪的检校研究具有一定的参考和应用价值。     

附加随机模型的三维控制场平差处理

室内三维控制场是组合宽角相机检校的场所。在布设控制场过程中,需要进行坐标相似变换。深入分析Bursa模型的参数,提出一种顾及观测偏角的随机模型参与平差,可将控制场整体精度提高10%。从结果分析可知,室内控制场坐标转换模型尺度系数对转换结果基本没有影响,可以省略。     

相机检校控制场像点坐标自动定位与高精度量测

针对三维控制场相机检校中像点坐标的量测精度和效率较低的问题,该文研究在三维控制场物方控制(编码)点三维坐标已知的情况,通过对编码点自动识别与定位,借助直接线性变换(DLT)方法计算影像投影变换参数,实现影像控制点像点坐标自动初定位。通过边缘检测、最小二乘椭圆拟合、最小二乘直线拟合等步骤,实现控制点像点坐标的高精度定位量测。试验表明,此方法可实现控制点像点坐标全自动高精度定位量测,定位精度达0.04像元,提高了相机检校的精度和效率。     

激光SLAM精度测试场设计与实现

同时定位与地图构建（SLAM）系统在机器人、自动驾驶和移动测量等领域有广泛的应用，但目前系统精度的测试方法尚不完善。针对SLAM系统精度测试的实际需求，本文提出了一种SLAM高精度测试场的建立方法。首先建立三维控制网，然后利用三维激光扫描技术对环境信息进行采集，最终构建出用于测试SLAM系统精度的高精度三维点云特征库。试验结果表明，建立的三维点云特征库包含丰富的特征信息，具有真实地理坐标，精度达到毫米级，可以较好地满足SLAM精度测试的需求。     

车载测量系统几何标定的探讨

文章针对移动车载测量系统的各项系统误差来源进行了分析,建立了相机畸变模型,以地面高精度三维控制场为依托对各项系统误差(相机畸变、GPS偏心矢量、IMU视准轴偏心角)进行了标定,并对标定后系统的直接定位绝对精度进行了评估。实验证明,系统几何标定之后具有较高的直接定位绝对精度,能够满足移动测量的需求。整个标定方案对于其他移动测量系统也具有一定的借鉴意义。     

地面三维激光扫描点位精度评定

通过建立高精度控制网作为室外检校场,借助标靶对Leica ScanStation2型三维激光扫描仪进行实地测试,并对达到的点位精度进行分析与评定,得出该仪器扫描距离为40 m、80 m时,点位精度分别为±4.7 mm和±6.3 mm.研究结果可为三维激光扫描技术的进一步应用提供经验和借鉴.     

汽车车身外形近景摄影测量试验

本文介绍了对汽车车身外形进行近景摄影测量试验的情况，说明了采用解析方法确定起始方向值，以简化室内三维控制场进行控制测量作业的方法与步骤，简述了试验中采取的技术措施及试验的控制测量精度与解析处理精度。试验表明：采用解析法进行汽车车身外形的近景摄影测量是可以满足设计与生产的精度要求的。     

地面检校场的非量测型数码相机检校

由于相机检校作为非量测型数码相机应用于摄影测量前的必经步骤,其精度直接决定着后续测图的精度,因此针对传统的相机检校方法不能较真实地反映相机的物理状态、检校精度不高的问题,该文给出了基于地面检校场进行检校的流程,并以和静县数据为例,将该方法的检校精度与基于室内三维检校场以及基于纯平液晶显示器的检校精度进行了对比。实验表明:经该方法检校出来的相机参数精度更高,能够满足大比例尺测图要求。     

三维露天采场模型的生成算法

本文给出了一种基于约束Delaunay三角剖分的三维露天采场模型的生成算法.算法结合采场数据的特点,利用约束Delaunay三角剖分把台阶线、地表特征线等嵌入三角网,使生成的三维模型更接近实际采场,提高了露天采场三维模型的精度,增强了三维显示效果.通过精确的三维可视化显示,可以使矿山工作者形象直观地看到地形和采场布置,...     

大尺寸激光跟踪仪三维控制网平面精度研究

在简单介绍激光跟踪仪三维控制网测量原理的基础上,结合北京正负电子对撞机的实际测量数据,研究了大尺寸条件下激光跟踪仪三维控制网的平面测量精度,指出基于激光跟踪仪的三维控制网可取得优于0.1mm的相对精度。在直线形控制网中,由于高精度的跟踪仪测距发挥主要作用,所以点位绝对精度约为0.3mm(1s);而在环形控制网中,跟踪仪的测角对测量精度影响显著,点位绝对精度约为0.5mm(1s)。     

高温锻件尺寸摄影测量系统外部参数标定方法

设计了一个小型的碳纤维材质二维平面标定板,采用将小尺寸平面标定板移动多个位置,并据此来建立大尺寸虚拟三维控制点集的外部参数标定场的新方法,以此来解决大型高温锻件热态尺寸摄影测量系统在应用现场的外部参数标定问题。试验结果表明该方法较控制场法标定精度提高1倍。     

地面三维激光扫描仪的精度评定方法研究

地面三维激光扫描仪所获取的点云定位精度,在实际应用中需要便捷的精度评价手段。本文研究利用精密仪器建立高精度的室内检测场,用Trimble-TX8型三维激光扫描仪进行扫描,通过与高精度控制点对比,快速地对扫描仪的测距、测角、点位精度进行分析和评定,得到仪器实际环境下的测量精度。本研究亦可为其他三维激光扫描仪的精度评定提供经验和借鉴。     

利用工业全站仪的三维控制网布设与精度分析

为满足设备±1.0 mm的定位精度要求,必须建立点位精度不大于±0.3 mm的三维工程控制网。通过某核电工程建立设备安装精密控制网的实践,找到了一种使用高精度工业全站仪建立高精度三维控制网的方法,阐述了三维控制网布设方案,并从精度和可靠性指标对测量平差结果进行了分析,说明在环境较为复杂的工程领域,可以做到建立亚毫米级精度的控制网。     

基于VRML的摄影测量室内控制场仿真设计系统研究开发

室内精密控制场为近景摄影测量的研究与实验提供物方基准。快速、方便、准确地设计出满足多用途研究需求的精密控制场的技术方法,是数字摄影测量一项重要的研究内容。文中探讨以VRML为主要仿真平台,采用VB为开发语言,建立摄影测量室内精密控制场仿真设计系统的方法,并应用该系统指导实际控制场建立,实现相应功能。结果表明,该系统在控制场的仿真设计及三维可视化分析方面,不仅具有建模方法灵活、设计场景逼真的特点,而且具有同数据库连接方便、与模型对象交互功能强、支持可视化分析与数据双向查询等优点,并可实现建模和建库的自动化,满足相机检校、支持算法研究和测量精度评定等应用需要。     

地面三维激光扫描点云数据精度影响因素及控制措施

地面三维激光扫描技术虽然具有分辨率高、准确度高、效率高等特点,但在应用过程中存在一系列影响三维激光扫描精度的因素。文中详细分析扫描距离、物体表面材质、控制网、标靶测量精度、光斑大小、扫描点间距、点云拼接精度、全反射物质和外界环境等因素对三维激光扫描精度的影响,并提出对以上影响因素的控制方法。     

融合多平台DInSAR数据解算拉奎拉地震三维同震形变场

针对单一平台DInSAR技术仅能获取雷达视线方向同震形变场的问题,根据雷达成像的几何条件,融合不同轨道、不同平台的DInSAR数据解算了拉奎拉地震的三维同震形变场。三维形变结果反映的拉奎拉地震发震断层的特征与地质调查的结果较吻合。将得到的三维形变场数据与该地区GPS观测站数据进行比较,结果表明,得到的拉奎拉地震的三维同震形变场比较可靠且精度较高。     

L evenberg-M arquardt 算法在空间三维测边网中的应用

高精度三维坐标控制网是进行空间大尺寸精密坐标测量的基础,在对大尺寸机构和大型设备的安装、调试、监测过程中发挥着至关重要的作用。现阶段,激光测距的精度可达微米级,因此,利用激光测距可建立高精度的三维控制网。与边角网中点位精度受测角和测距精度两者的影响不同,三维测边网中点位精度仅受测距误差的影响。为了建立全局的精密三维控制网,文中基于激光测距建立了三维测边网整体平差模型,解算出测站点与定向点坐标,并利用Levenberg-Marquardt(LM)优化算法根据距离前方交会原理对三维网进行优化。经实验验证,优化算法提高了定向点的精度。