基于机载激光雷达和数码相机的林木特征提取

为提高林木特征提取精度,本文引入机载激光雷达和数码相机技术,研究林木特征的提取方法。明确研究区概况信息,确定飞行方案。在此基础上,正射校正数码相机影像。通过三维机载激光雷达扫描,测量林木数据点云。生成林木特征数字高程模型,对模型进行归一化处理,最终生成林木特征分布图。采用新的提取方法得到的林木特征更清晰,能够进行可视化展示,并提升精度。

数码相机与GNSS集成的河道陡岸船载测量方法研究

针对无人机遥感及船载LiDAR技术在河道陡岸地形测量中存在的作业风险大、成本高等问题,提出了一种消费级数码相机与GNSS集成的船载摄影测量方法。该方法通过传感器与PC机组网、Socket编程,实现持久续航能力的全自动数据采集;通过研究自检校光束法与传感器标定模型,实现数码影像与GNSS数据融合,解决了移动摄影测量对控制点或高精度惯导的依赖问题;通过研究船载影像数据处理中的自由度消除方法,实现了河道陡岸实景三维重建。在长江典型河段的实例验证结果表明:该方法精度可靠,数据采集高效,数据处理自动化程度高,可实现水陆一体化测绘,并具有低成本、易操作等显著优势。

登高望远——感悟三款长焦数码相机

会当凌绝顶，一览众山小。面对磅礴壮阔的美景，诸如你我这样的凡夫俗子没有诗圣杜甫的卓越才情，只好借古人诗词来抒发一番壮志。但是我们有长焦数码相机，不但能记录下肉眼所见的大场面，更能利用大变焦将小小的“众山”拉到眼前，

如何选择和使用数码相机记录工程地质信息

由于数码相机大大地超越了传统胶卷相机的记忆理念,携带方便、体积小巧、密度精细、可与计算机直接关联,为工程地质信息资料的采集、记录、应用和保管带来了一次翻天覆地的革命。本文以数码相机各个重要部分的基本概念入手,分门别类地加以讨论描述,就如何选择、检测、简单应用技术等体会提供给大家参考。

室内大型多功能数码相机标定场的设计

文中结合数码相机的发展现状和标定需求,设计并建立了一种室内多功能数码相机标定场,该标定场具有控制点位置易于保存、三维坐标精度高、点位布设灵活性大、均匀分布和360°全覆盖的特点。通过对不同类型数码相机的标定实验,验证了多功能数码相机标定场可满足单台数码相机、全景相机和多拼大幅面相机等多种类型数码相机的内、外参数的标定,为摄影测量相关科研和教学实验的顺利开展提供了基础保证。

数码相机标定方法研究

数码相机在计算机视觉中的应用逐渐普及和深入，在应用中数码相机的标定是相当重要的。根据数码相机的特点，提出了一种新的标定方法。针对数码相机的某一状态，先确定其内部参数矩阵，再通过采集的图像求出外部参数矩阵。首先建立了相机成像的几何模型，并将此模型分解成内、外参数矩阵。文中详细介绍了数码相机内部参数矩阵中的各元素所对应的物理参数以及求解它们的原理和方法，从而建立内部参数矩阵。推导了求解外部参数矩阵的计算公式，并且介绍了相应的求解方法，再由外部参数矩阵求解出对应的物理参数．通过实验表明这种方法有相当高的精度，且操作方便。

基于数码相机的水稻冠层图像分割及氮素营养诊断

利用数码相机对作物进行快速准确的营养诊断,需要对图像中作物冠层部分与非冠层部分进行有效的分割。该文依据绿色植被和土壤在可见光区域反射光谱的差异,提出了根据数字图像绿色通道和红色通道差值的大小设定阈值对图像进行分割的方法。阈值设定为10～20之间时对水稻冠层图像有较好的分割效果,拔节期和孕穗期获得最佳图像分割效果的阈值分别为10与20。分割后图像中提取的特征参数与SPAD值、叶片含氮量等指标间具有良好的相关关系,其中红光标准化值NRI与两者间的相关系数达到-0.87和-0.65。该方法能准确地分割水稻冠层图像,且简便易行,对绿色植被的图像分割具有普适性,有较高应用价值。

基于消费级无人机搭载数码相机监测小麦长势状况研究

[目的]本文旨在探究消费级无人机搭载数码相机更好地用于小麦长势快速监测。[方法]于2015—2017年开展涉及2个小麦品种和4个施氮水平处理的田间小区试验,在小麦关键生育期采用大疆精灵3专业版无人机自带的数码相机获取试验区数码影像,并提取6种颜色指数,同步取样并测定叶面积指数、叶片干物质量及叶片氮积累量等小麦长势信息,在小麦抽穗前、后及全生育期分别运用指数函数和随机森林算法定量分析长势信息与颜色指数的关系。[结果]在小麦各生长阶段,指数函数模型表现较好,可见光大气阻抗指数(visible atmospherically resistant index,VARI)、超红指数(excess red index,ExR)和归一化绿减红差值指数(normalized green minus red difference index,NGRDI)与叶面积指数、叶片干物质量和叶片氮积累量的相关性均表现较好,继而分别建立了基于VARI、ExR和NGRDI的叶面积指数( R^2=0.71~0.82)、叶片干物质量( R^2=0.42~0.71)和叶片氮积累量( R^2=0.52~0.76)的指数函数监测模型。独立试验数据的检验结果表明:在抽穗前及全生育期,ExR( R^2=0.45~0.70和0.42~0.62)监测模型估测的叶面积指数、叶片干物质量和叶片氮积累量与实测值拟合性更好,在抽穗后期,VARI( R^2=0.68~0.72)监测模型估测效果更好。[结论]结合小麦各生长阶段指数函数监测模型,利用无人机搭载数码相机可以快速无损监测小麦长势状况。

应用数码相机进行绿肥翻压后春玉米氮素营养诊断和产量预测

在绿肥翻压条件下,常规的玉米氮素营养诊断技术存在耗时、费力和可靠性差的缺点。基于数码相机的可见光光谱技术已被广泛应用于大田作物的氮素营养诊断,但尚未见应用于绿肥翻压后的玉米氮素营养诊断。为评价利用图像处理技术进行绿肥翻压后玉米氮素营养诊断和玉米产量预测的可行性,设置了不同施氮水平下的绿肥翻压试验,利用数码相机获取不同生育期玉米冠层数字图像,分析了玉米冠层图像色彩参数与氮素营养诊断指标和成熟期籽粒产量之间的关系。结果表明,绿肥翻压显著改善了玉米的氮素营养,不同生育期的玉米叶绿素含量(SPAD值)、地上部生物量和吸氮量均高于单施化肥处理;绿肥翻压处理下,玉米冠层光谱指数与氮素营养指标间的相关性较单施化肥处理低,且其相关性在不同的生育期有较大变异,其中,12叶期(V12)的蓝光标准化值(B/(R+G+B))与灌浆期(R4)的红光标准化值(R/(R+G+B))与植株氮营养指标相关性较好,二者均与玉米产量间呈显著直线回归关系,回归系数分别为45%和46%。因此,数字图像技术在进行绿肥翻压后玉米氮素营养的诊断和产量预测方面具有应用潜力,但应注意诊断时期和关键指标的选择。

利用数码相机测定果树叶面积的新方法

本文提出的是一个快速的非破坏性叶面积测定新方法，可测定苹果、葡萄等各种果树叶面积，可在田间或室内测定活体或离体叶片的面积。其原理是利用数码相机（或数码摄像机）拍照获取叶片和刻度直尺的图像，利用软件对图像进行处理得到每平方厘米面积的像素数和叶片图像的像素数，再通过计算得出叶片的面积。对其测算准确度进行检验，结果表明苹果叶面积的测算误差为0．57％～0．80％、葡萄叶面积的测算误差为1．05％～1．43％，说明用新方法可相当准确地测算果树叶面积。

基于不同数码相机和图像处理方法的高寒草地植被盖度估算的比较

植被盖度的准确估算对于土壤侵蚀、地-气交换研究等具有重要意义。数码照相法是地面植被盖度估算工作中最普遍和有效的方法,但是目前缺少高效和准确处理数码照片获取植被盖度的方法。本研究选取疏勒河上游不同类型高寒草地,采用多光谱相机(绿、红和近红外,ADC)、改装多光谱相机(蓝、绿和近红外,XNite)和普通相机(蓝、绿和红,COMMON)获取植被盖度数码照片。以WinCAM商业软件获取的植被盖度为基准值,对比分析了本研究开发的数码照片处理系统(Digital Photos Processing System,DPPS)和L*a*b*色彩空间法的估算效果和效率。结果表明,1)XNite和普通相机的估算精度高于ADC,而普通相机在价格和分辨率方面的优势使其更适合于高寒草地植被盖度估算研究;2)DPPS系统比L*a*b*色彩空间法更精确、更灵活。本研究开发的DPPS系统以及廉价的普通相机能够用来高效和准确地获取高寒草地植被盖度。

地面三维激光扫描仪与外架数码相机间安置参数的高精度标定

提出了地面三维激光扫描仪与外置数码相机安置参数的高精度标定方案。首先,利用商业化近景摄影测量系统对相机内参数进行单独标定;然后,利用回光反射标志作为二维和三维匹配的同名控制点,对直接线性变换进行拓展应用,在算法迭代过程将内参数作为已知值对外参数进行求解;最后,根据相机数据采集特点确定其拍摄全景时多张影像之间的位置关系,对多张影像的外方位元素进行求解,从而实现全景点云与全景完整影像之间的映射。进行了实验测试,利用安置参数标定结果反求验证点像素坐标与真实测量结果之差验证了本文标定方法的精度和可行性。实验显示:点云与影像间的映射精度可达到1像素左右;相机拍摄全景获取的影像与全景点云可以实现正确映射,表明提出的标定方法正确,满足纹理贴图及将影像作为特征提取辅助信息的精度要求。

基于数码相机的孔群定位与数控钻孔

提出基于数码相机摄像、螺孔影像中心定位、多站摄像、自检校光束法平差、螺孔群的一次定位以及数控钻孔的一整套新生产流程。强调在摄像测量中以像素为单位表示像方所有量 (包括像点坐标、内方位元素和各类畸变 )的可行性 ,而且此种措施简化了非方形像素间隔的检校。

数码相机检校中的病态性及其解决措施

应用参数关系度量法、观测组关系度量法等系统病态性空间分析法 ,客观地分析出系统病态性的产生原因 ,并采取相应的措施减弱了系统的病态性 ,保证了数码相机检校结果的可靠性。

自适应的数码相机自动白平衡算法

提出了一种色温估计方法 ,并在此基础上实现了一个自适应的数码相机自动白平衡算法 该算法充分考虑了Y和Cb ,Cr之间的相关性 ,挑选更合适的白色像素进行平均色差计算 ,以提高色温估计的精度 在一个数码相机处理器的设计中实现了该算法

用数码相机测量亮度分布

本文介绍了一种用数码相机快速测量亮度分布方法,并给出了数字图像的灰度值和刺激值之间的关系式,并建议了亮度计算式。该方法是一种简便迅速的新颖的亮度分布测试方法。

彩色数码相机光强响应特性的标定实验

当前高动态彩色数码相机的光强响应具有强烈的非线性,针对于此,用多项式这种非线性模型对彩色数码相机红、绿、蓝三通道的光强响应特性予以描述。建立了一种利用曝光时间测量CCD彩色数码相机光强响应特性的方法,通过调整快门速度获得不同的光强。同时,设计了标定实验,选用OLYMPUSE20数码相机对上述理论分析成果进行了实验验证,分别采用多项式模型和幂模型对实验数据进行拟合。实验结果表明,光强响应标定方法是可行的,多项式模型更适于描述彩色数码相机光强响应特性。

基于数码相机的三维物体空间几何位置的摄影测量

利用数码相机作为图像传感器识别待测工件各特征点位置 ,避免了接触式测量方法难以精确瞄准的困难 .通过一台数码相机从不同方向拍摄的两幅或两幅以上二维图像 ,实现实际空间坐标和数码相机像平面坐标的透视变换 ,并实时完成对三维物体非接触测量的数据采集 .同时 ,提出了一种高效、准确、简单的特征点坐标提取方法 ,实验证明该方法是有效、可行的 .

航空摄影测量数码相机检校场的建立

介绍了航空摄影测量数码相机室外检校场的建立方法和工作流程,并提出了检校场建立的新思路.通过实验验证了由此建立的室外相机检校场,能够满足多种航空摄影测量数码相机的检校,精确测定非量测数码相机的内方位元素和光学畸变参数.对非量测数码相机在摄影测量中的应用具有重大的推动作用.