地层接触关系自动化识别系统的设计与实现

本文提取并归纳出地质图中地层间接触关系的类别及特征,结合以往地层接触关系的传统人工识别方法研究,提出一种新型、高效的基于规则集构建的地层接触关系自动化识别方法。基于该方法研究设计出自动化识别算法,并利用最新的GIS技术开发出地层接触关系自动识别系统,该系统成功应用到庐山地层接触关系判别上,并取得很好地效果,验证了本次研究的可行性。     

一类捷联惯导系统模糊内阻尼算法的改进

讨论了内阻尼网络对捷联惯导系统的影响,指出载体在导航系内的加速度直接影响系统精度;分析了相关文献模糊内阻尼算法的适用前提及局限性,并提出改进算法。首先利用载体解算的姿态和速度信息对载体系内加速度计输出信息进行相应坐标变换和补偿;而后采用固定点滤波对其进行消噪处理;最后将处理后的数据输入模糊判别器以判断捷联惯导系统的工作方式。仿真和试验结果显示,本文算法更能准确地判断载体运动状态。46h海上导航数据表明,本文算法能准确判断舰船状态而合理选择系统阻尼状态,使系统最大速度误差由2m/s提高到1m/s。     

卫星重力梯度测量数据的粗差探测

分别讨论了阈值法、Dixon检验法和小波算法应用于卫星重力梯度数据粗差探测的效果。为了克服这3种单一粗差探测方法的不足,提出了卫星重力梯度数据的粗差探测组合方案,即联合Dixon检验和小波算法,以及联合Dixon检验、阈值法和小波算法的组合方案。模拟结果表明,两种组合方案均能有效改善粗差探测的效果。     

基于多目标进化算法的地图注记自动配置技术的研究

在计算机数字制图过程中,地图注记的配置直接影响数字地图的效果.针对地图注记配置过程中两个或多个注记之间冲突处理的问题,本文参照格式塔原则,从地图注记的易读性、位置优先性、形状相似性、地物关联性四个格式塔因子出发对地图注记的候选位置进行评价;同时根据多目标决策理论,用进化算法模拟地图注记的自动配置过程,实现了地图注记自动配置的全局优化.     

直线段检测算法在机载LiDAR建筑物轮廓线提取中的应用

针对机载LiDAR点云数据提取建筑物轮廓线耗时多且精度不高的问题,本文提出了一种基于直线段检测(LSD)的机载LiDAR建筑物轮廓线提取方法。该方法首先对已分类的建筑物点云进行栅格化得到二值图;然后对二值图进行膨胀、腐蚀操作,消除二值图中因栅格化产生的空洞;最后利用LSD算法进行直线检测获取规则的建筑物轮廓线。经过实测数据的验证,本文方法可以检测到亚像素级的建筑物轮廓线,与传统的Canny算法相比能够提高约50倍的效率。     

基于北斗多频的单历元基线定位方法

随着北斗三号卫星导航系统完成全球组网并正式开通,我国成为世界上第三个独立拥有全球卫星导航系统的国家,北斗卫星定位精度和可靠性进一步提升。目前北斗二号卫星可播发三频观测信号,北斗三号卫星可播发五频观测信号,研究多频组合定位对于实现模糊度快速固定、提高定位精度具有重要意义。文中分别给出北斗二号三频和北斗三号四频观测值的线性组合,并将其视为不同的卫星系统进行融合定位,最后分析短基线条件下的定位精度。结果表明本方法能够实现短基线模糊度单历元固定,定位精度可达cm级。     

惯性测量单元辅助的LiDAR动态点云剔除方法

针对动态场景下动态目标影响激光雷达同时定位与建图算法(LiDAR SLAM)的精度和成图效果问题,该文提出一种基于惯性测量单元(IMU)辅助的多层次模糊综合评价动态点云剔除方法。通过标定IMU/LiDAR外参统一两类传感器坐标系,再将每帧点云聚类分割为若干点云簇,以此为基础,利用IMU信息辅助建立相邻帧各点云簇间的配对关系,构建点云运动状态多层次模糊综合评价模型,判定各点云簇的运动状态,最终将动态点云簇从原始点云数据中剔除。为验证该文方法的可行性和精确性,设计了动态点云剔除实验,并将剔除动态点云后的点云数据输入激光雷达里程计与建图算法(LOAM)进行定位与建图。实验结果表明,该文方法动态点云的剔除成功率为98.67%,静态点云的误剔除率为2.01%,能够有效地提高点云数据质量。相比基于原始点云数据的LOAM算法,均方根误差降低了66.06%,最大误差降低了72.78%,实现了厘米级精度的定位,并且优化了建图效果。     

基于SMVF的高频雷达自适应多目标检测

针对高频雷达强海杂波和干扰环境下的多目标检测问题,结合S-method时频分布和Vitcrbi算法提出了一种多分量线性调频信号瞬时频率估计方法—SMVF法(S-method viterbi fitting),然后根据所提取的瞬时频率的直线拟合性能,提出了一种自适应多目标检测算法。实测数据的处理结果,表明了该算法在低信噪比时,与WDM法(wigncr distribution maxima) , WDV法( wigncr distribution vitcrbi)相比,估计精度提高约2000,验证了该算法的可行性和有效性。     

一种基于位置域的北斗快速整周模糊度确定方法

整周模糊度搜索方法是卫星导航高精度应用技术研究的关键,通常可分为测量域、位置域和模糊度域。其中位置域整周模糊度求解方法因为其计算量大而很少应用于实际,也成为该方向难以突破的瓶颈。首先针对北斗系统特殊星座构型进行了深入研究;然后利用GEO卫星东西向几何构型好的特点,提出一种三维转换为二维位置域模糊度搜索算法。该方法在保证定位精度的同时,能够极大地减少计算量。最后,利用短基线的北斗实际数据进行验证,仿真结果表明了该方法的高效性。     

分块立体重建的PMVS算法研究与实现

大场景的三维重建一直是计算机视觉、摄影测量领域研究的重要专题。近年来随着倾斜摄影技术的发展,使得对城市、地形的全自动三维重建成为可能。由Furukawa提出的PMVS算法在多视重建中表现出优越的性能,但其具有高度的时间复杂度和空间复杂度,无法适应海量数据的三维重建。针对这一问题,提出了一种分块立体重建的PMVS算法。该算法通过对稀疏重建结果进行聚类分析,分块使用PMVS算法进行稠密重建,最终将各个重建结果进行简化合并,完成对大场景的三维重建,解决了PMVS算法无法适应海量数据重建的局限性。实验结果验证了改进策略的有效性和实用性。