使用OpenCL技术的影像快速畸变纠正方法在异构平台上的应用分析

针对海量遥感数据应用中日益显著的处理效率低下和计算瓶颈问题,基于通用计算机图形处理单元的编程开发使用OpenCL并行处理技术对遥感数据处理及其过程进行加速,旨在为遥感影像大数据处理提供一条更为高效的途径。在不同显卡平台上对影像畸变纠正实施并行处理,结果表明,OpenCL技术在提高影像畸变纠正的速度方面作用显著,可取得29.1倍的最高加速效果;与CUDA并行处理技术的交叉验证进一步凸显了OpenCL技术在异构平台上实施并行处理时所具有的通用性的优势。

水下视觉SLAM相机成像畸变纠正研究

针对水下视觉SLAM相机成像畸变问题,分析了水下机器人相机成像畸变原因,构建了纠正模型计算畸变系数以获取正确的像素坐标,实验证明在空气和水两种不同介质中,相机内参和畸变系数均有较大差异,而在不同水体中,仅畸变系数存在变化。表明在进行水下SLAM时,采用当前实验水体标定参数可以获取更好的定位和地图构建结果。

基于牛顿迭代法的影像光学畸变后向映射纠正

非量测数码相机所获取的影像通常存在较大的光学畸变,会对影像后期处理造成不良影响,需要进行纠正。目前已知的光学畸变纠正模型多为非线性,影像均采用前向映射的方式进行重采样,效果不够理想。为此本文利用牛顿迭代法,首先变换影像光学畸变模型,然后实现了后向映射方式重采样,最终得到畸变纠正后的影像。

影像快速拼接技术在基础测绘DOM数据更新中的应用

城镇数字化的快速发展,急需低成本、高精度、速更新的基础测绘成果生产技术。基于此,本文使用无人机航拍影像,根据POS系统数据的姿态和高程数据及影像畸变参数对航拍的影像进行畸变纠正,再使用SIFT算法提取特征点,并使用特征点快速搜索匹配技术对无人机影像进行快速匹配拼接,最后根据参考DOM底图与DEM,使用二次有理函数模型进行正射校正,将拼接的影像生成DOM。使用已知点对生成的DOM进行精度验证,拼接影像的平面精度和高程均满足1∶1000的DOM测绘成果要求。该技术方法能够基于倾斜摄影测量影像快速生产DOM数据,为航测实时生成DOM数据生产提供技术参考。

基于保形变换和横轴切平面投影的街景影像纠正方法

街景影像由于畸变难以直接进行三维重建方面的应用,针对该问题,提出一种基于保形变换和横轴切平面投影的街景影像纠正方法。首先,参照表面网格尽可能刚性形变的思想,在影像上放置一定数量的网格作为纠正参考;然后,引入保形能量函数有效地修复街景影像中的变形,恢复影像中的直线结构;最后,估计适当的切平面,利用横轴切平面投影对街景影像进行投影转换,纠正街景影像中的非线性畸变。实验表明,修复和纠正后的街景影像可直接作为三维立面建模的辅助数据。

无人机航摄大比例尺测图的关键技术分析

为满足大比例尺测图对无人机航空摄影测量的要求,采用理论分析和实例研究相结合的方法生成正射影像图(digital orthoimage map,DOM),探讨了DOM生成过程中的影像畸变纠正、控制点布控、影像镶嵌以及海量数据处理等关键技术.以天津师范大学主校区为试验样区,对技术路线进行验证,结果表明:提出的方法具有可行性,可以满足1∶2 000比例尺测图精度的需要.

前向像移补偿下航空测绘相机畸变的纠正方法

为了提高航空测绘相机的制图精度,研究了前向像移补偿过程中测绘相机畸变的纠正方法。根据光学像差理论对畸变的影响因素进行了分析,得到了前向像移补偿过程中影响畸变的关键参数。考察了主点、主距等参数变化对畸变的影响规律,在此基础上提出前向像移补偿下畸变的计算模型。依据提出的模型对前向像移补偿下的航空测绘相机进行了数学仿真及外场飞行实验。结果表明,提出的算法稳定、有效,可以有效地纠正前向像移补偿时航空测绘相机的畸变,平面位置中误差较传统纠正方法可提高1.38倍。

弱透视投影成像条件下低空遥感影像的拼接方法

无人飞行器低空遥感监测影像的拼接应具备快速、高效等特点,D.G.Lowe提出的基于SIFT特征匹配全景影像自动镶嵌算法无需人工交互,具有很强的鲁棒性,但是全景镶嵌算法主要是针对传感器在固定位置围绕竖直轴向360°旋转采集的序列影像,因此,并不适应用于无人飞行器遥感监测影像的拼接。根据无人飞行器遥感监测在弱透视投影条件下的成像模型和影像数据是按照设定航线等间距获取等特点,对基于SIFT特征匹配的影像自动镶嵌算法在影像空间变换等方面进行改进,同时增加了畸变校正、边缘裁切等预处理方法,形成完整的无人飞行遥感监测影像拼接流程,并通过试验证明该算法的可行性。

非测量数码相机在1∶1000航测成图中的应用

利用无人飞机作为遥感平台搭载非测量数码相机进行于航空摄影测量,是常规摄影测量的有力补充。本文结合东台市的一个实例,讨论了基于无人机进行1∶1000比例尺地形图的航空摄影测量作业流程及关键技术,并对其可行性进行分析和论证。

复杂背景下立体图像的预处理和数据净化

面向具有复杂背景的立体图像分析,针对其中的图像预处理和数据净化问题进行研究,提出了一套用于提取图像中目标区域的算法。实验结果证明,该算法能快速、有效地消除立体图像中的无用背景信息,降低图像数据的冗余,对提高后续分析的速度及结果精度有帮助。

基于倾斜摄影技术的煤矿地区土地利用动态变化预测系统

设计了基于倾斜摄影技术的煤矿地区土地利用动态变化预测系统,有效预测煤矿地区土地利用动态变化,为煤矿地区土地合理利用与管理提供可靠参考依据。利用无人机倾斜摄影技术采集煤矿地区土地利用相关数据,对土地利用动态变化预测数据执行单独存储操作,调用各类地图与土地利用变化数据库数据,将其传输到土地动态预测中心,通过采集土地利用图像的增强去噪、畸变纠正后,生成并存储土地利用DSM图像,经DSM数据中相对应的土地高程值提取,实现土地利用动态变化预测。实验结果表明,该系统可有效预测煤矿地区土地利用的动态变化,满足实际煤矿区土地利用动态变化预测工作需要;图像增强及畸变纠正后,图像色彩、光线、饱和度以及清晰度均有所提升,且不再倾斜。

采用无人机航拍技术进行大比例尺测图研究

无人机操作简单,具有极强的机动性,体积小而不需要申请空域,在云层下就可以实施航拍,风险性较小且拍摄分辨率高,被广泛应用城市规划、城市建设、城市管理等领域的大比例尺地图的测图之中。但由于无人机相较于大飞机而言在飞行稳定性和数据精确性上有很大差别,同时容易出现影像畸变,要进行正确的影像镶嵌。该文主要介绍了无人机航空影像处理技术流程和关键技术研究,主要包括影像畸变纠正、控制点布控、影像镶嵌和海量影像数据处理。

无人机大比例尺免像控关键技术探讨

针对无人机摄影飞行速度不稳定导致影像获取时刻曝光误差不统一问题,提出无人机大比例尺免像控方法.首先,探讨分析影像镜头畸变误差模型以及曝光延迟带来无人机曝光未同步问题;然后,对传统的GPS辅助光束法平差模型中引入曝光延迟模型,提出引入曝光延迟的GPS辅助光束法平差方法;最后,以工程实例验证该方法的有效性,实验结果表明本文方法可以在无像控点参与情况下满足1∶500的大比例测图精度要求.

无人机航测精度提升的策略分析

无人机航空摄影技术降低航测成本的同时也提高了航测效率,但是无人机航测的精度控制难度较大。基于此,论文在阐述影响无人机航测精度不利因素的基础上,从无人机普通单反相机的畸变纠正、精密像控处理以及GNSS辅助处理3方面分析了提高无人机航测精度的策略。

GF-1卫星宽视角影像自动几何处理方法

高分一号卫星WFV传感器有4个相机,每个相机能同时获取宽刈幅影像,通过WFV影像对陆地进行观测,可实现周期地陆地变化监测。本文提出了1种针对高分一号卫星宽视角影像的自动处理方法,通过预处理、云去除以及控制点自动匹配定位实现几何纠正,最终得到高定位精度的影像,其几何精度最优能达到像素级。