航摄象片纠正的仿射变换原理及其应用问题

木文首先用射影几何讨论了航摄象片纠正的仿射变换理论,说明象片与倾斜地平面图形的仿射投影,可直接构成透视射影对应．亦郎可将倾斜地平面的象片,直接通过象片纣正的仿射变换,一次纠正成水平象片．其投影中心只在平行纠正面的平面内移动．并推导出投影中心变化后的新坐标位置,以及航摄象片纠正的仿射变换纠正元素．其次,在纠正的仿射变换原理的应用及应用中的一些问题中,讨论了倾斜面（象片）纠正的地面倾角与纣正系数的选取、两次纠正、纠正对点问题、倾斜面分带纠正投影差改正公式、以及换带时附加额外偏心问题．并应用纣正的仿射变换原理,分析了大型纠正仪、小型纠正仪、光学投影器的偏心问题．最后通过实验,验证了上述理论的正确性．     

陆地卫星MSS象片在航测纠正仪上的仿射变形纠正

在航测纠正仪上对卫星象片进行光学机械纠正的办法，正在我国不少单位广泛采用着。但由于仅使用常规纠正技术，不能有效地改正卫片的主要变形——仿射变形，所以纠正精度较差。本试验根据普通纠正仪变形纠正原理，采用两级纠正的办法，结合分块纠正，有效地实现了卫片的仿射变形纠正，精度达到实地135米，接近于1：25万比例尺测图（误差相当于图上0.54mm）的要求。该法已成功地应用于湖北省江汉湖群面积现状的遥感调查。     

仿射变形象片纠正原理及其应用

本文从理论上分析了仿射变形象片通过仿射变换仍得到正确纠正时，纠正的几何条件和纠正元素变化的特点，并结合我国象纸和作业方法的实际，指出了利用纠正仪纠正仿射变形象片编制象片平面图作业时应注意的问题：（1）仿射性变形不超过0.3％，均匀变形不超过0.6％的象片，无论从理论或仪器使用范围上，都能得到正确纠正。（2）仿射性变形象片纠正时，即使象主点与仪器构造轴重合，也应加入横向离心。其纵向离心一般比没有仿射变形象片纠正时要大。（3）文中表1、4、5给出了利用现行资料进行仿射纠正时，横向和纵向离心的限制范围。最后对我国有关测量规范的相应规定提出了建议。     

航空CCD图象的几何误差及其纠正方法

本文从CCD传感器构象的数学摸型出发,对航空CCD图象的主要几何误差进行了分析,提出了对航空CCD图象进行两级仿射纠正和数字几何纠正的方法;并在纠正仪和TRS—80微机上,对我国航空CCD图象进行了几何纠正的试验,进而分析了几种纠正方法的精度。研究结果表明,在纠正仪上采用两级仿射纠正与在微机上采用透视变换纠正的结果一致,且精度皆较差。而在微机上采用二次多项式和双二次多项式的纠正方法,则精度较好。其纠正精度M_x=±2米(7-5个象元),M_y=±3米(9—10个象元)。     

粗纠影像在1∶10000地形图生产中的应用

如何缩短成图周期、简化工序、降低劳动强度,已成为目前摄影测量外业工作迫切需要解决的问题。利用IMU/DGPS数据进行航空影像数据粗纠正,然后利用粗纠正影像进行1∶10 000地形图外业调绘,再对调绘成果进行仿射纠正。通过试验验证该生产方案的可行性,同时利用保密点检测纠正后的地形图数据成果是否满足1∶10 000成图精度要求。试验结果表明,在地形起伏较小的测区,该生产方案可以用于1∶10 000地形图数据的生产。     

对全能法作业中模型变形的探讨

在全能法测图中，相对定向元素误差引起的模型高程变形是由四个部分组成：dB_z引起X方向倾斜；dκ引起Y方向倾斜；d(?)引起X方向的抛物弯曲；dω引起鞍形扭曲。通过绝对定向后，抛物和鞍扭变形仍然存在。这种变形规律是在航高H为常数的基础上作出的。在山区全能法大比例尺测图时，经常发现立体模型的主点连线（方位线）地段产生同向的高程误差。这种情况是上述变形规律所解释不了的。山区全能法大比例尺测图中，航高H不能作为常数考虑，每个象点的航高因地形起伏而不等，山顶与山谷的航高差h与平均航高H的比值是不能略去的较大数值。下面将在这个基础上讨论和分析相对定向元素误差引起的模型变形规律，并推荐其解决办法供同行参考。     

近景摄影测量系统的检定数学公式

本文介绍了一种可适用于非量测摄影机自检定的方法,并和其他不同的两种检定方法联系起来讨论.本方法非常通用,其检定包括:径向对称畸变差和偏心物镜畸变差,仿射性以及非正交轴.虽然本方法能够分别地提供每张片的内方位元素参数,但最少控制点数仍要求保持2个平面控制点和3个高程控制点.     

特宽角多倍仪的改装

f_K=114.66mm的摄影资料在f_n=21.00mm的特宽角多倍仪上作业，通常有两种方法：一种是变换光束作业；另一种是对缩小仪和特宽角多倍仪进行改装，保持相似光束测图。1977年初，我们采用后一种方法对仪器进行了改装和试验。现将改装情况介绍如下：     

虚拟仪器在光栅偏心调整中的应用

从电子经纬仪和全站仪的测解部分的光栅副偏心调整的原理出发，分析了目前采用常规示波器用电信号法进行调整的原理及其实现方法，得出光栅副偏心与李萨如图的对应关系，并且给出了几种典型的调整方法。最后，利用虚拟仪器采用曲线拟合算法，将光栅副偏心与轴晃动分离，从而能迅速、正确判断位相差的变化，为仪器装配与调整起到指导性作用。     

空中三角测量的一般解析法

空中三角测量计有两种基本不同的情况：（1）在航带一端有三个地面控制点,而在他端有一个、两个或甚至三个地面控制点,（2）在全航带上只有三个分散的地面控制点。对于第一种情况,笔者与周卡先生已提出不同的解法。第二种是航测中最常见的,也是最容易做到的情况。本文的目的是对这样条件下的测图问题从基本理论出发加以分析并提出严格的而同时也是可以一般通用的解析制图法;其主要过程为：（1）用坐标量仪在像片上定出同名点并量测其直线坐标,（2）自任一个或两个或三个中间像片开始作相邻像片的相对定向,因而建立其有关地段的光学模型,（3）统一分区光学模型的比例尺,（4）把分区光学模型结合为一个全航带的光学模型,（5）定出全航带光学模型的比例尺,（6）决定全航带光学模型的大地定向,（7）分区测图,并拼成全航带的总平面图。解析法的主要目标仍与笔者前文相似,即：（1）以比较简单的仪器设备代替全能测图仪来完成长航带的测图工作,（2）使计算与测图工作可以由很多的普通工作人员分段分工同时并进而不受复杂贵重仪器在数量上和操作技巧上的限制。     

地形测图测站偏心的距离改正

目前地形测图工作还很多单位采用经纬仪和小平板配合施测。由于这两种仪器不能同时整置在测站中心,因而偏心对距离的影响在大比例尺测图中常超出图上容许范围,而必须加以改正。计算改正值的方法虽有多种,而以下述图解法较为简便。     

利用资源卫星CCD图象修测地图的探讨

本文在分析了CCD图象的主要几何特性的基础上,提出了利用卫星CCD图象进行两级仿射纠正编制影象图和进行机助制图的修测地图的方法。并根据我国对充空CCD图象(比例尺为1:44万)进行了上述方法的试验。进而探讨了利用我国资源卫星CCD图象修测地图的前景。研究结果表明,在无数字地面模型的情况下,若利用1:150万比例尺卫呈CCD图象上的可判地物,来测1:25万地图是可行的。而利用该图象编制1:20万至1:50万战区道路水系变化现势专用图,则具有更大的实用价值。这一目标,正是有关部门提出的当前地图更新的任务之一。     

关于归化无线电测定航高的两个问题

本文讨论了归化无线电航高的两个问题。第一个是关于圆球格网法中球网主距和基线与具体象片对数据不相等时,球网所量左右视差的改正公式问题。文中从主距和基线同时影响的情况出发,导出了新的不同主距改正公式,从而说明所有常用改正公式是不够严格的。第二个是关于变换光束条伴下,在全能仪上利用球面高程数表改正航高的问题。本文讨论表明,只要球面高程数表根据航摄仪主距计算,在变换光束的条件下,也可按恢复光束时的相似方法归化航高。     

地面摄影测量在井架变形监测中的应用研究

本文简述了井架变形监测的几种方法,重点讨论了井架变形监测的地面摄影测量方法。通过对武钢程潮铁矿和山西省浮山北峰铁矿主井井架变形监测的试验,阐述了井架变形监测中摄影标志设计、摄影站选择、摄影方式的安排、现场摄影与摄影处理以及像片量测等环节的主要问题,同时利用光束法平差程序,计算分析了三种方案,即利用6个控制点的平差计算分析,利用4个控制点的平差计算分析和没有控制点的平差计算分析,结果表明,前两种方案的精度较高,第三种方案的精度稍差,但三种方案的计算结果均能满足井架变形监测的精度要求,说明采用地面摄影测量方法进行井架变形监测是可行的,值得在实际工程中推广应用。     

一种引入傅立叶-梅林-仿射两级变换的影像区域匹配框架

针对影像区域匹配方法几何形变敏感的应用局限性,将特征匹配、相位匹配的基本思想引入区域匹配过程,基于傅立叶-梅林-仿射两级变换建立了归一化互相关灰度相似性计算下的自适应模板匹配框架,并详细阐述了该框架下的全局运动估计、模板"粗"纠正与搜索预测、局部仿射变换下的"精"模板动态生成等关键过程与算法。实验证明了该方法的有效性。     

ERS-1/2SAR图像的几何纠正及正射影像图制作研究

本文着重研究ＥＲＳ－１／２ＳＡＲ图像的几何纠正方法和雷达正射影像图的制作技术。在几何纠正方法研究方面,本文采用三种方法进行了几何纠正。方法一,采用了仿射变换算法进行粗级纠正;方法二,采用多项式变换算法进行中级纠正;方法三,采用Ｋｏｎｅｃｎｙ等效共线方程为基础的ＳＡＲ图像正射投影变换算法。在ＤＥＭ支持下,实现了ＥＲＳ－１／２ＳＡＲ正射影像图的制作。     

二线阵CCD卫星影像联合激光测距数据光束法平差技术

利用卫星影像进行无地面控制点条件下测制1∶1万比例尺地形图时,在现有技术水平状态下,高程精度难以满足。本文基于二线阵卫星影像成像特点,提出将二线阵影像联合激光测距数据进行光束法平差的理论,建立联合光束法平差的数学模型,并进行模拟试验。试验结果表明利用激光测距数据参与二线阵影像光束法平差,能有效改善航线模型系统变形,并保持较小的上下视差,可满足卫星影像无地面控制点条件下高精度定位要求。     

一种具有仿射不变性的倾斜影像快速匹配方法

提出了一种较为快速且具有仿射不变性的倾斜影像匹配方法。通过估算影像的相机轴定向参数计算出初始仿射矩阵,通过逆仿射变换得到纠正影像,对纠正影像进行SIFT匹配。首先利用比值提纯法(NNDR)、归一化互相关(NCC)测度约束和左右一致性检验得到粗匹配点对,由粗匹配点对利用RANSAC方法计算出基本矩阵F和单应矩阵H。匹配时,匹配策略采用最邻近匹配,并利用极线约束、单应矩阵约束、NCC测度约束和主方向差值一致性约束剔除误匹配。通过对三组典型的倾斜影像数据进行试验,试验表明该方法匹配准确率高,匹配点对较为密集、均匀,且效率较高。     

一种地物直角平差纠正的新方法

由于测量存在观测误差,故根据测得的矩形地物特征点坐标数据,绘制的地物图形都不能严格是矩形,即地物直角条件不能严格成立。虽然目前的数字测图软件(如南方CASS 7.0)已提供了直角纠正功能,但它是一种简单机械的直角化方法,而不是进行平差纠正。为此,研究了一种以实际测量的地物特征点坐标为观测值进行地物直角平差纠正的算法,并以C#语言实现了该系统。实验证明,该系统能够更方便、更合理地实现对地物的直角纠正处理。     

基于条件平差的数字地图中地物直角纠正方法

由于存在测量观测误差,故根据测得的矩形地物坐标数据绘制的地物图形不是严格的矩形,即地物轮廓的垂直、平行条件不能严格成立。为解决此问题,目前的数字测图软件（如南方CASS7.0）提供了直角纠正功能,但它是一种简单机械的直角化方法,而不是进行平差纠正。为此,研究以实际测量的矩形地物坐标为观测值,利用条件平差的方法来进行直角纠正,使绘制的地物图形为严格矩形。实验证明,在条件平差的基础上能够更方便合理地实现对矩形地物的直角纠正处理。