黄海气旋数值模拟的可视化

对一次黄海气旋数值模拟进行了可视化研究, 给出了气旋云系、锋面、流场、涡度场的立体图像, 展示了可视化软件Live View在数值模拟研究中有广阔的应用前景.     

全景立体视觉的快速近区重力地形改正方法

重力地形改正是区域重力测量工作中的一个关键步骤,目前重力地形改正的主要挑战是如何快速地重建测站附近高精度的三维地形。本文提出了一种基于全景立体视觉和摄影测量技术的快速近区重力地形改正方法,设计和开发了相应的快速测图系统。为了使该系统硬件尽量小型化并满足精度需求,我们进行了系统的理论精度分析和设计优化。所开发的研究系统可以从获取的全景立体图像自动生成DEM并计算重力地形改正值。该系统已经过野外多站多种地形的实验验证,结果表明其效率和精度明显优于传统的野外测量方法。     

无缝立体正射影像数据库的概念、原理及其实现

为了充分地开发和利用航空摄影测量所形成的立体模型,在二维无缝正射影像数据库的基础上,提出了无缝立体正射影像数据库的概念,即在摄影测量所形成的区域范围内,利用原始影像、定向参数及DEM,通过数字投影处理的方法,用无缝镶嵌的数字正射影像和立体辅助影像形成对摄影区域范围内无缝立体覆盖,即可以恢复摄影时记录的地形表面和地物碎部的三维信息,又可以通过立体观察设备进行无缝立体观察、浏览量测。为了方便立体观察、高精度立体量测和应用,对数字正射影像、立体辅助影像、像片定向参数及其DEM通过数据库的方式进行管理,形成区域范围内的无缝立体正射影像数据库。试验表明,无缝立体正射影像数据库具有良好的应用价值和应用前景。     

立体视觉的摄影测量理论

从引入空间投影变换的概念入手,证明了体积之交比为一般的投影不变量,从而将其作为描述物体的度量。通过对基础矩阵进行合适的分解,导出了确定投影变换模型之齐次坐标和投影坐标的方法。提出了三维直接线性变换用于由物体的投影变换模型进行物体重建。实验分析证实了所述理论和方法的正确性。     

资源三号影像无(稀少)控制下的绝对定位技术

从提高卫星影像在稀少控制点下的定位精度出发,本文构建了卫星影像的RPC模型、像方偏差模型和区域网平差数学模型。在无地面控制点时,利用最小二乘算法解算时迭代难以收敛,采用LM(LEVENBERGMARQUARDT)算法时可以解决这一问题,但难以提高平差后的绝对定位精度。在一个地面控制点时,利用35个连接点,采用LM算法进行无控制点下的自由网平差,再用一个控制点进行误差改正。试验证明,对比直接进行RPC模型区域网平差和误差改正,本文方法能取得较好的定位精度。     

一种简化视线向量修正的天绘一号卫星影像立体定位方法

根据天绘一号卫星三线阵传感器成像原理,构建了天绘一号卫星影像的严格成像模型。通过对卫星姿轨数据分析,提出利用一次线性函数拟合姿态数据,以抵消姿态数据中的高频和低频误差的影响;同时在视线向量修正模型的基础上提出了非指向角形式的简化视线向量修正模型,并分析了控制点个数及分布对定位精度的影响。实验表明,提出的简化视线向量修正模型可以达到视线向量修正模型同样的精度;在利用线性拟合后的姿态数据进行简化视线向量修正的立体定位时,4个地面控制点即可使X方向、Y方向和Z方向定位精度优于5 m。     

SGBM算法与BM算法分析研究

立体影像匹配是双目立体视觉测量中的关键环节,直接决定重建质量和效率,具有重要研究价值。本文着重对比分析半全局匹配(SGBM)、BM两种匹配算法,分别对Tsukuba、Satellite model等标准立体图对进行匹配实验,分析算法的匹配速度、匹配效果,总结算法的性能及其特点。     

不同TEC分布模式对星载SAR立体定位精度的影响及校正

基于SAR成像模型和R-D定位模型,分析了电离层对星载SAR立体定位精度的影响,提出了相应的校正方法,并进行了仿真实验。实验表明对于特定波长的SAR信号,不同TEC分布模式组合对SAR立体像对定位精度的影响不同,校正效果也不同:当两幅影像对应的TEC分布均匀且大小相同时,电离层对SAR立体定位精度的影响小到可以忽略;当两幅影像由于拍摄季节不同导致TEC不同时,电离层影响很大,特别是距离向精度,其影响程度与两幅影像对应的TEC差值正相关,此时定向参数精化法校正效果很好;当电离层发生扰动时,电离层影响随着扰动程度的增大而增大,定向参数精化法有一定效果,但当电离层扰动很大时,校正效果明显减弱,还需要通过斜距直接校正法等其他方法予以校正。     

天绘一号三线阵相机在轨几何参数精化

为了找到适合天绘一号卫星三线阵相机在轨几何精化的模型和算法,首先分析了外方位线元素误差在几何参数精化中的影响,然后通过对定姿数据的预处理,消除了其中含有的高频噪声,并用正弦函数补偿了卫星平台飞行过程中的低频抖动,为三线阵相机每个镜头设计了姿态角常差模型。此外,根据传统的附加参数模型,构建了直接以像素坐标为观测值的内方位元素模型,并使用单侧有控外推的方式,确定最佳的精化模型参数组合及求解策略。试验表明,采用本文的精化方案,利用合理分布的控制点,天绘一号能达到平面精度约1 GSD,高程精度约0.8 GSD。     

多尺度边缘动态规划立体匹配算法

目前大多数立体匹配方法都是基于像素处理,而以面向对象的方式进行立体匹配则更加符合人类视觉习惯。该文提出一种面向对象的多尺度递进的立体匹配算法,实现由粗到细的快速立体匹配。首先对参考图进行粗分割获取目标对象,然后针对目标区域采用边缘线动态规划的方法获取视差,再根据精度需求进一步判断该目标是否需要细分以获取更加精细的视差,最后得到有效的视差图。实验证明,这种方法以目标区域为对象避免了从像素级逐一运算,不仅使处理速度加快,而且还能保持有效精度。