内点最大化与冗余点控制的无人机遥感图像配准

利用小型无人机进行遥感图像配准在自然灾害损害评估、环境监测和目标检测与追踪等领域发挥着至关重要的作用,但小型无人机的图像采集过程容易受风速/风向、复杂地形、电池容量、飞行姿态、飞行高度等自然或人为因素的影响。这些问题通常会导致捕捉到的场景重叠率低与图像非刚性畸变,在特征点提取过程中产生大量冗余点,增加了图像配准的难度。本文提出一种基于特征点的小型无人机图像配准方法,该方法的核心思想是在配准过程中识别冗余点,同时最大化可用内点数量。所识别的冗余点当作控制点,用于控制网格代图像的运动。最后通过最大化内点和合理移动控制点来恢复图像变换。本文使用50对小型无人机图像进行特征匹配和图像配准的实验,其中平均配准精度可达80.38%,并且本文方法在所有的情况下都优于5种当前流行算法。     

数码影像与TLS点云数据融合提取地质结构面方法研究

随着水电、交通、矿采等基础工程建设领域发展步伐的加快,工程地质勘查工作面临任务重、时间紧、难度高等各种新问题。传统接触式岩体结构面获取方式已不能满足地质勘测快速、准确、精细的要求。以TLS点云或数码影像作为数据源的非接触式主动测量方法在数据形式、数据采集和处理等方面具有各自的特点,将两种数据融合可实现空间信息与光学信息的优势互补,对地质信息提取研究具有实际价值。本文针对现有影像与点云提取地质信息存在的问题,以完整、准确和自动化特点为目的,对岩体结构面信息融合提取方法进行研究,主要内容和结论如下:(1)对异源数据配准简化处理方法进行研究。针对传统海量数据简化方法效率低、精度差且失真严重等问题,提出了基于特征提取思想的异源数据配准简化处理方法。     

高分六号宽幅相机在轨几何定标及精度验证

高分六号宽幅相机能够实现单相机成像幅宽优于800 km,对大尺度地表观测和环境监测具有独特优势。在轨几何定标是光学遥感卫星几何处理的关键环节,直接影响影像的几何质量。本文充分考虑高分六号宽幅相机超大视场的畸变特性以及多谱段的成像特点,提出宽幅相机在轨几何定标方法,采用基于探元指向角的几何定标模型补偿宽幅相机系统误差,通过绝对定标和相对定标方法联合估计各波段的内外定标参数。利用Landsat 8影像、资源三号DSM为参考数据,对宽幅相机进行绝对定标处理,再利用ASTER GDEM为参考数据进行相对定标处理,其几何定标结果表明,高分六号宽幅影像绝对定位精度在3像素左右,内部几何精度能稳定在1像素,且波段间配准精度在0.3像素以内,表明在轨几何定标后高分六号宽幅影像几何质量得到了明显的提升。     

不同测站点云数据的配准算法

随着三维激光扫描技术的发展,利用三维激光扫描仪采集信息,构建三维模型成为了热门的课题。由于受到观测环境、观测方向等影响,无法一次性地获得物体的所有的点云数据。因此,不同视角下点云数据的配准成为了三维建模中的关键技术,直接影响了最终的重合结果以及模型精度。本文着重研究主方向贴合法和最近点迭代算法(ICP算法),基于matlab平台编写算法,并对算法进行研究,得出配准结果以及配准精度。     

激光扫描与无人机一体化控制下的复杂体育场馆高精度三维重建

针对复杂体育场馆外部精细建模在完整性和精度方面存在的问题,本文提出了地面控制、地面激光扫描、无人机建模控制一体化的高精度建模方法。首先应用特制标志建立区域内控制、扫描、无人机高精度一体化坐标系统;其次对地面多站激光扫描点云结合控制坐标进行区域整体平差配准,生成一体化坐标系统下高精度地面点云模型;然后应用无人机数据和控制点生成一体化坐标下的高精度顶部数据;最后融合两种数据生成对象完整高精度精细模型。试验证明,整体平差解算方法可实现多站点云的高精度配准,一体化控制可实现非同源异质数据高精度融合,解决了复杂建筑对象的高精度建模问题,具有很大的实用价值。     

基于2D地图的城市户外ARGIS视觉辅助地理配准技术

针对当前便携式位姿传感器获取的户外6DOF绝对位姿精度通常不足,致使基于位姿传感器的户外AR地理配准精度不高,提出了一种以2D地图作为参考数据进行户外视觉辅助定位进而提高ARGIS系统地理配准精度的方法和技术框架。在位姿传感器获取初始位姿的基础上,详细阐述了基于2D地图进行图像位姿优化和辅助校正的基本原理;并通过试验验证了该方法可以对位姿传感器获取的初始位姿进行优化,进而提高户外AR地理配准精度的有效性。     

高分辨率遥感影像配准与变化检测一体化处理

为了克服高分辨率遥感影像配准与变化检测作为单独环节处理的局限,该文提出了一种基于变分理论的配准与变化检测一体化处理方法。该方法将配准误差作为一种光谱变化决策因子,变化信息以权值的方式迭代反馈给变分配准模型的解算过程。为了更准确地检测建筑物这个特定目标的真实变化,该文采用多尺度最大形态学轮廓建筑物检测指数的差异作为另外一个决策因子。最后将配准误差反映的变化和建筑物检测指数的差异这两个决策因子在D-S证据理论框架下建立概率模型进行融合处理,进而得到建筑物的变化检测结果。该文选取WorldView-2数据进行实验,实验结果表明,一体化处理思路可以有效地解决单独处理的局限,从根本上解决配准误差对变化检测结果的影响以及由于变化而使配准精度降低的问题,进而提高配准和变化检测的质量。     

利用Landsat TM图像更新地形图

采用多项式纠正和直接线性变换两种数学模型,对TM图像进行几何纠正,获得的正射影像与地形图矢量数据配准.在Microstation 95系统下,进行地形图矢量数据的更新,并给出了相应的实验结果.     

DGPS在资源环境遥感中的应用方法研究

为了能够利用较低配置的GPS设备，方便有效地完成与资源环境遥感有关的地物定位测量任务，利用伪距DGPS设备进行了如下试验研究：基站参考坐标对定位精度的影响，基于大地测量三角控制点和WGS84到北京54坐标系转换模型进行基站参考坐标差分测量导算的方法和精度，在导算出的控制点处建立基站进行试验区样地定位测量的方法及所能达到的精度，试验结果表明，在具备测区至少一个三角控制点和坐标转换参数条件下，可以采用首先从已恬三角点导算出一个位于方便位置处的点的大地坐标，然后在该点所能达到的在当地坐标系中的相对定位精度远远小于一个像元大小，可以推广应用到资源环境遥感的各个应用领域，在不具备基站参考坐标和坐标系转换参数的条件下，可以基于差分测量结果之图形要素绝对位置图形转换到已经和当地坐标系配准的遥感影上去，采用这种办法，在差分处理时不用考虑基站的精确WGS84地心参考坐标，也不用考虑坐标系的转换参数，利用其站单点绝对定位结果作为参考坐标进行差分就可，可以节省不少人力和物力，试验研究及结论为如何利用较低配置的伪距DGPS设备，简捷，快速，精确地完成资源环境遥感领域地物定位测量任务提供了有益参考。     

基于二面投影原理的单张像片的连续制图

考虑利用卫星像片进行制图问题，对于需要两张或更多张卫片才能覆盖的地区进行连续制图时，需要研究多张卫片的图像镶嵌问题，利用二面投影原理对卫片原的镶嵌问题进行了研究，主要考虑两张相邻卫片的几何配准问题。