基于“嫦娥”卫星三线阵CCD立体相机的月球表面三维建模

＂嫦娥＂卫星三线阵CCD立体相机是实现月表地形观测的重要荷载,其以前、正、后视3种视角对月表进行连续扫描,获得南、北纬70°范围内3种不同倾角的二维推扫影像。在无月面控制点、卫星位置和姿态数据的条件下,基于数字摄影测量理论提出一种建立月表三维模型的方法：通过影像匹配获得前、正、后视二维推扫影像中的立体像对的像点坐标,在此基础上结合用准控制点后方交会解得的嫦娥卫星的空间位置和姿态数据,通过前方交会的方法解算出像元对应月面点的月球表面数字高程模型（DEM）径向高度数据,进而得到月表高程拟合模型、等高线分布图等,实现月表三维模型的建立。     

高速摄影测量系统中双相机同步技术的实现

提出了一种基于图像采集卡的可实现高同步精度的双相机高速立体摄影测量系统的设计方法。通过采用Genlock同步锁相技术和模拟接口的XTAL工作模式,实现了在理论上快门速度高达1/200 000 s时具有纳秒级的同步工作精度,并通过实验验证了系统的同步精度达到微秒级。     

基于单站摄影测量的高铁轨道板检测方法研究

结合国内外高铁轨道板检测技术的研究现状,〖HT5〗〖HT5"〗对比传统的轨道板检测技术、全站仪检测技术、激光跟踪仪检测技术、摄影测量检测技术的发展历程、检测方式的差异、精度和效率,本文通过大量的实验,设计出了最优化的辅助测量棒,通过实验数据分析,得出了具体的外观设计和物理尺寸,设计出了特定的圆形标签,通过相关算法完成中心坐标提取,最终实现了基于单站的摄影测量方法进行高铁轨道板检测。与以往的摄影测量检测技术相比,本文提出的方法不需贴标签点,避免了贴标签花费大量时间,同时绕过了标签编号的问题,节约了大量的检测时间。借助设计的辅助测量棒测量点位可不通视,通过实际的实验,解算点位的精度也能符合轨道板检测的要求,总体性价比较高。结论表明:在高铁轨道板的检测上,对比以往的技术,从精度和检测效率两个方面分析,基于单站的摄影测量方法,不仅节省了大量时间,同时解算结果也符合高铁轨道板检测的精度要求,但是在摄像机主光轴方向上,随着距离的增大,摄像机坐标系下Z值的精度影响较大,X值和Y值受影响较小,精度较好。     

基于SFM和PMVS的倾斜影像三维建模方法研究与实现

与传统航拍相比,倾斜航拍作为一种新型的航拍方式,可以为三维城市建模提供更多的纹理数据支持,但是由于航拍倾斜角度较大,所获影像透视畸变明显,给倾斜航空影像间的匹配造成困难。本文利用Structure from Motion算法(简称SFM算法)对倾斜航空影像的相机姿态进行精确标定,并结合Patch-based Multi-view Stereo算法(简称PMVS算法)对标定影像进行密集匹配。结果表明,SFM算法对于倾斜航空影像的姿态标定具有较好的适用性,且通过PMVS算法能够得到大量具有颜色信息的三维点云数据,这些点云数据可直接用于三维场景重建。     

非量测相机制约迭代检校法及水下测量应用

传统的非量测相机检校方法大多依赖于高精度的室内或室外控制场,并对检校环境有较严格的要求。故提出了一种完全抛开控制点的新的相机检校方法,即线面角制约的相机迭代检校法。将该方法分别应用于陆地和水下环境,并与有控制点的相机迭代检校法进行对比分析,试验结果表明新方法的检校精度均小于1个像素,在陆地环境下,新方法的检校精度优于有控制点的相机迭代检校法。同时利用新方法进行了水下三维重建和量测,量测精度达到亚毫米级。试验结果表明新方法具有较好的灵活性和适应性,在多个环境下具有实际应用的价值。     

测井资料环境影响因素分析及实用校正方法研究

头屯河组是准噶尔盆地腹部陆西地区SN大型岩性油气田的主要油层组之一,由于井径垮塌严重,致使声波、密度测井曲线严重失真,制约了储层预测技术的应用.经分析认为,井径垮塌是因水基泥浆浸泡泥岩导致膨胀蚀变所致,泥岩段原状地层电阻率(RT)基本不受泥浆浸泡影响.据此,建立了井径垮塌段原状地层电阻率(RT)和声波速度,以及声波速度和密度之间新的关系式.应用新的关系式分段对声波和密度进行校正,最后采用滤波公式作平滑处理.应用该方法获得了高质量的声波测井曲线和密度测井曲线,提高了合成记录制作质量,保证了层位标定和井约束下的波阻抗反演结果的正确性,能更有效地解决由于头屯河组地层普遍扩径给岩性圈闭识别带来的困难.     

智能高光谱遥感卫星前视相机性能设计

高光谱遥感可以得到地物连续光谱信息,实现地物精细分类、目标高精度探测以及地物生化参量的定量化应用。传统的高光谱遥感器由于固定辐射动态范围,存在大量无效且冗余数据,给卫星载荷造成了巨大的存储压力。智能高光谱卫星关键技术之一在于利用前视相机预判辐射动态变化范围的方式辅助主相机成像模式调整,本文在智能遥感卫星系统概念的基础上,重点开展前视相机倾斜角设计、波段设置和辐射动态范围预测研究。研究表明:前视相机倾斜角需要综合考虑星上响应时间、单次成像距离和空间分辨率;考虑到云检测、气溶胶光学厚度和水汽含量反演等指标的实现,前视相机需要设置0.49μm、0.66μm、0.87μm、0.94μm、2.1μm等5个波段;0.4—1.0μm波段范围最大最小值辐亮度可以由有限波段进行预测。基于ENVI光谱库76条光谱数据,通过MODTRAN辐射传输模型模拟各类地物(植被、矿物、人造地物、土壤)在不同观测条件下的表观辐亮度,建立了在0.4—1.0μm波段内各类地物辐射动态最大值和最小值模拟模型,利用光谱库中其他光谱数据验证了各类地物辐射动态最大值和最小值模拟模型,各类地物最大值和最小值预测模型验证的拟合优度(R2)分别大于98%和75%,模型验证相对误差分别小于5%和25%;同时利用Hyperion影像,验证了植被类预测模型,最大值模拟模型验证相对偏差在5%内,最小值模拟模型验证相对偏差在10%内。以上研究为智能高光谱卫星主相机的辐射动态范围调整提供了重要依据。     

高精采集系统激光标定的评测方法

常用的激光标定评价方法是在检校场用同名特征点的距离误差衡量标定质量,选点的误差对高精度激光的标定评测不可忽略。本文提出了利用同名面评测激光的标定精度的方法,用控制点和静态激光建设精度较高的面检校场作为真值,从待评测激光点云中提取同名面,统计被评测激光的同名面和真值面之间的误差,评价激光的标定精度。该激光标定精度评测方法已经应用于高德高精采集车,并投产两年多,点云资料矢量化出的高精地图要素中相对精度优于10 cm的占比达到了98%。     

C波段偏振雷达几种系统误差标定方法对比分析

通过介绍几种标定C波段偏振雷达差分反射率因子ZDR和水平反射率因子ZH系统误差常用方法的原理,利用两部相同型号的可移式C波段双线偏振雷达(POLC)在云南、安徽等地的观测数据,对这些方法进行了检验和对比分析。结果表明,ZDR的标定方法中,太阳法由于偏振雷达水平与垂直方向两个接收机在较弱的信号下很难保持一致性,目前实际应用比较困难;垂直指向法要求雷达天线必须达到90°仰角,机械上有所制约;仰角法要求探测到非常均匀的雨区,在时间与空间上极难满足;地物引起的ZDR变化,在统计上无任何规律可循,因此,地物法也基本上可以排除应用于实际;干雪的ZDR并不完全等于0 dB,并且需要知道0℃层的高度,0℃层以上满足信噪比(signal to noise ratio,SNR)条件的数据较少,并且水凝物相态难以确定为干雪,因而干雪法有着一定的局限性;微雨滴法理论清晰、结论可信,不需要专门的扫描方式,能够从正常的体扫观测中得到大量的满足SNR、ZH等阈值条件的数据,提供较为准确的ZDR系统误差估计,因此,微雨滴法是一种利用气象目标进行ZDR系统误差估计较好的方法。进一步分析ZH标定的自约束法的结果表明,自约束法能够大致地验证偏振雷达ZH标定是否正确,但是,其用于ZH标定时,对偏振参量数据质量要求较高,并且约束关系的系数也有待进一步验证。