无人机倾斜摄影测量近景影像绝对定向方法

复杂地形的距离与噪声的影响,会导致无人机倾斜摄影的定向精度较差,为此,设计一个无人机倾斜摄影测量近景影像绝对定向方法。建立一个比例相同的空间坐标系,规范方向矩阵,对近景影像进行灰度处理,在确定实际空间与平面模型间存在的属性关系后,获取复杂地形空间参数,以此优化定向过程,并建立投影模型,实现无人机倾斜摄影测量近景影像绝对定向。对不同距离下与不同噪声下的定向误差进行对比,实验结果表明,在不同距离与不同噪声下,无人机倾斜摄影测量近景影像绝对定向方法的定向误差均较小,满足实际应用需求。

绝对定向图形结构对经纬仪测量系统精度的影响

为了分析经纬仪测量系统绝对定向不同的图形结构对其观测精度的影响,根据现场测量环境给出绝对定向最佳的图形结构,提高测量系统观测精度。本文从经纬仪测量系统原理及精度分析,要获取空间点精密的三维坐标,一定要确定两仪器AB方向和仪器间距离(基准线b);对经纬仪系统绝对定向进行误差分析,得出基线b的精度主要取决于基准尺与两仪器相对位置关系——图形结构[1]。通过模拟基准尺与两仪器的相对位置关系,得出最佳的图形结构,提高测量系统的观测精度,并通过试验加以验证。

利用罗德里格矩阵确定三维表面重建中的绝对定向模型

由于传统的绝对定向模型参数需满足非线性约束条件，所以建立绝对定向模型的传统方法是一种非线性方法［１］，采用迭代技术，逐步求解，计算繁琐，不易实现。文中利用罗德里格矩阵形式，将传统的模型参数转换为一组新的模型参数，提出了一种求解这组新的绝对定向模型参数的方法，通过这种方法可得到模型参数的最小均方估计。这组新的绝对定向模型参数摆脱了非线性约束，因此文中提出的建立绝对定向模型的方法是一种纯线性化方法，不需迭代，可直接求解，计算简单，易于实现。

铅垂线辅助城区航空影像的绝对定向

依据灭点理论,推导了空间铅垂线与航空影像的空间姿态角之间的关系及其相应的误差方程式,并分析了铅垂线辅助的单像空间后方交会和单模型绝对定向中所需的控制点数。最后,通过实际数据的试验研究了铅垂线辅助的单像空间后方交会和单模型绝对定向的精度与可靠性。试验结果表明,在传统的单像空间后方交会和单模型绝对定向中引入铅垂线约束条件,不仅定向精度与传统的基于控制点的绝对定向精度相当,而且可以减少所需的控制点数以及定向精度对控制点分布的依赖性。

基于对偶四元数的绝对定向直接解法

绝对定向在摄影测量学中具有重要的作用,惯用的迭代解法需要比较准确的迭代初值。在简要介绍对偶四元数的基础上,利用对偶四元数描述坐标系之间的旋转与平移,通过严格的数学推导得到了一种利用对偶四元数进行绝对定向的新算法。该算法将绝对定向问题转化为最优化问题进行求解,无需迭代,直接求解。实验结果表明:同惯用迭代解法进行比较,无需设置计算的初始参数,计算速度快,求解正确,且具有很好的适应性和稳定性。

一种适合于数字近景影像的绝对定向方法

数字近景影像的绝对定向同经典的航空摄影测量有很大的不同,为提高数字近景影像的绝对定向精度,提出了一种基于逐次相关条件平差模型的近景影像绝对定向方法。首先给出计算绝对定向参数初始值的严密公式。然后利用绝对定向方程的严密线性化形式进行逐次相关条件平差。同传统的基于经典间接平差的绝对定向方法相比,该方法可有效提高绝对定向的精度,非常适合于数字近景影像的绝对定向。

基于单位四元数的绝对定向直接解法

绝对定向在立体摄影测量中具有很重要的作用。利用3维转动的单位四元数表达形式,经过严密的数学推导,得到基于单位四元数的绝对定向直接解法。实验结果表明,该直接解法与传统的迭代解法相比,具有求解精度高、计算时间短的特点,具有一定的实际应用价值。

基于广义点的相对定向和绝对定向

传统的摄影测量是基于测点的前方交会和后方交会,相对定向和绝对定向则基于同名像点共面的思想,而在工业计量测量和飞机姿态测量等领域,大量存在的是一些直线或者曲线,并不存在明确意义的点。因此,本文提出了基于广义点的相对定向和绝对定向的方法,解决了传统相对定向和绝对定向不能解决的问题,实践证明该方法是可行的。

基于单位四元数的绝对定向直接解法

摄影测量学中传统的绝对定向一般是迭代算法,需要比较准确的迭代初值。在简要介绍四元数的基础上,通过严格的理论推导得到了一套无需迭代、直接求解绝对定向参数的算法。算法的主要原理是用单位四元数描述坐标旋转变换关系,并将绝对定向问题转变为一个最优化问题进行求解。最后通过模拟数据进行仿真计算试验,验证了算法的正确性和可靠性。

巷道掘进工作面影像地质编录绝对定向方法

煤矿井下地质编录是煤矿的一项基础性技术工作,而影像地质编录技术是一项实用的新技术。按照现有影像地质编录方法需要在拍摄部位布设足够数量的控制点,但掘进工作面附近环境复杂难以布设控制点,为了能够在掘进工作面使用摄影测量手段顺利地进行影像地质编录工作,提出了一种新的近景摄影测量控制方法,利用巷道指向激光与铅垂线进行掘进工作面影像的绝对定向。模拟试验和现场试验表明,该方法是一种适合煤矿巷道掘进工作面影像地质编录的绝对定向方法,点位精度可控制在1 cm以内。

无人机航空像片绝对定向非迭代解算方法研究

利用无人机航空像片的模型点重心化坐标和地面重心化坐标构成单位四元数,通过最优化求解绝对定向旋转矩阵,并基于旋转矩阵解算平移参数和比例参数,实现绝对定向的非迭代解算。与传统方法相比,这种方法具有无需初始值、可靠性高等优点。实验结果表明,方法可以得到较高的解算精度,能够满足无人机航空像片定位的需要。

一种利用正交矩阵反问题进行绝对定向的快速算法

绝对定向在立体摄影测量中具有很重要的作用。本文在研究正交矩阵反问题及其最佳逼近的基础上,提出了一种利用正交矩阵反问题进行绝对定向的快速直接算法,该算法直接对系数矩阵进行奇异值分解来求旋转矩阵的最小二乘解。实验表明,该算法具有明显的优越性和适应性。

浅谈VirtuoZo与MapMatrix绝对定向结果差异

根据VirtuoZo和MapMatrix两套全数字摄影测量系统,找出它们在绝对定向的方式、定向结果,以及对后续测图工作影响方面的区别与相同点,从而分析各自的优缺点,进一步为生产提供参考。

基于有向线段的绝对定向方法及其应用

常规的绝对定向方法往往需布设足够多的物方控制点才能得到精确的7个绝对定向元素。当测量过程无需确定被摄物体在空间的绝对位置时,常规的绝对定向方法就会增加测量的工作量,降低工作效率。基于有向线段的绝对定向方法,无需布设控制点,只需通过铅垂线段和已知方位角的非铅垂线段即可确定像对所构建模型的空间相对方位。详细阐述了基于有向线段的绝对定向方法的原理,并对该方法在测绘工程中的应用进行了初步探讨。

一种免控制点的近景影像绝对定向算法

在摄影测量绝对定向算法中要确定七个绝对定向元素,因此需要布设足够多的物方控制点。当近景摄影测量不需要确定被摄对象在空间的绝对位置时,采用传统的绝对定向方法就会增加像片控制测量工作量,从而降低工作效率的问题。提出了一种无控制点的近景摄影测量绝对定向算法。该方法对有铅垂方向的被摄物体,只需现场量测被摄物体上任一沿被测对象走向线段的长度和被摄物体的走向,即可确定像对构建模型的空间相对方位。实验结果表明,该算法可达到厘米级的定向精度。

利用数字高程模型进行立体模型的三维绝对定向

本文描述了一种使用数字高程模型(DEMs)作为立体模型绝过定向唯一信息的方法。在观测方程中引入了DEMs的一阶离散导数(即坡度或斜率)。本实验所采用的数字高程模型来自三个不同的试验区,而这些DEMs,在以前国际摄影测量与遥感组织(ISPRS)所做的DEM相应试验中都曾采用过。用本文方法所得的绝对定向精度,可与传统的使用自然的或预置标志的控制点所作的绝对定向精度相媲美,甚至精度更高。本文所提的绝对定向方法,可应用于卫星摄影测量、航空摄影测量中的小比例尺地形测图以及质量控制等方面的实时近景摄影测量。

大旋角影像的绝对定向方法研究

针对近景摄影测量中影像与地面坐标系间存在大旋转角的问题,在分析现有绝对定向算法的基础上,提出了一种适合大旋转角影像的绝对定向方法,采用奇异矩阵分解获取较准确的角元素初值,并结合最小二乘平差进行粗差剔除和绝对定向精确参数解算。试验表明,本算法计算简单、收敛速度快,具有很好的实用价值。

单位四元数和物方几何约束的绝对定向

针对传统绝对定向方法存在初值依赖从而导致解算精度不高的问题,该文提出了一种基于单位四元数和物方几何约束的绝对定向方法。该方法将模型点坐标视作观测值,用单位四元数表达两坐标系间的旋转矩阵,然后对三维空间相似变换公式进行严密线性化,对绝对定向参数附加距离、直线、平面等约束条件并按附有约束条件的间接平差模型进行迭代计算。模拟和真实数据试验表明:该方法运算速度快、鲁棒性强以及无初值依赖等优势。提出了一种基于单位四元数和物方几何约束的绝对定向方法,为摄影测量的绝对定向问题提供了一种新的思路。

一种直线特征的近景影像绝对定向算法

针对近景影像存在遮挡、重复纹理,导致通视情况较差以及缺乏同名特征点的问题,该文在传统点摄影测量的基础上结合计算机视觉理论,提出了一种基于直线特征的近景影像绝对定向算法。对于近景影像直线特征易于识别且大量存在的优势,建立了空间直线关系,推导了直线特征约束的误差方程,实现了基于直线特征的绝对定向元素和影像位姿解算。通过虚拟和真实数据实验,验证了本文方法对近景影像绝对定向元素解算的可行性,降低了对控制点及同名点的要求,并通过点线联合平差进一步提高定向结果的精度和稳定性。

机载干涉SARDEM绝对定向技术研究

机载干涉SAR产生的未经地理编码的DEM有较高的相对高程精度,但因其是基于斜距表达的,且干涉几何定标存在误差,需要利用控制点来进行绝对定向。本文首先改正由地形起伏引起的像点位移,将斜距DEM转换成地距DEM,然后根据空间相似变换,将地距DEM视为刚体,利用控制点求模型平移偏量、缩放因子及旋转角,达到绝对定向的目的。