基于室内三维检校场的非量测相机检校与精度分析

本研究采用空间后方交会法,借助室内三维检校场对非量测相机进行检校,并根据解算得到的畸变参数对相机进行校正,该检校场与检校方法能应用于生产与教学。

基于非量测相机摄影方式的纸质历史影像地图纠正

纸质历史影像地图因纸质老化、图像褪色、易损坏、不易保存的缺点,亟待电子化、数字化保护。针对不适合电子扫描的纸质历史影像地图,提出了一种基于非量测相机摄影方式的历史地图栅格化方法,采用近景摄影测量手段,充分利用地图均匀分布的公里网格进行地图内定向,再利用近期数字正射影像选取同名控制点对历史影像进行几何纠正,生成CGCS2000坐标系数字正射影像地图。该方法在无锡县纸质历史影像地图纠正项目中得到良好应用,证明方法简便可行,数据规格和精度能够满足相关规范要求,对同类型历史影像底图的保护和利用具有较好的技术借鉴意义。

基于非量测相机的复杂物体三维重建

针对复杂物体的三维重建,提出了利用非量测相机进行复杂物体的三维表面几何信息的获取和几何建模。为了便于获取影像,设计了一个旋转平台,可以利用旋转平台上的平面控制格网板方便地进行相机标定;对于获取的重建影像,采用多基线影像匹配自动获取影像间的同名特征,随后利用区域网光束法平差进行相关的解算,得到物体表面密集的点云;最后利用基于特征点在影像上的可见性信息构建物体的表面模型。实际数据的试验表明,该方法是可行的、有效的。

非量测相机近景数字影像相对定向方法研究

普通数码相机属于非量测相机,影像的畸变差较大,但摄影测量的量测算法具有一定的适应性。相对定向是摄影测量关键算法,对连续迭代法相对定向和直接解法相对定向进行了研究,并用两种方法对其质量进行评价。通过工程应用总结出非量测相机近景影像相对定向解算的特殊性,提出了两种定向方法联合计算相对定向元素的方法。

非量测相机同步摄影控制器

应用近景摄影测量技术研究动态目标时,需要2台以上相机对动态目标进行连续同步摄影。讨论了一种能够控制多台非量测相机进行同步摄影的控制器,其输入端与计算机的标准RS 232C串行接口连接;输出端与并联后的多台非量测相机的电子快门线连接。当控制器收到计算机发出的摄影控制信号后,吸合继电器控制多台非量测相机进行同步摄影。在近景摄影测量中,实现由计算机控制多台非量测相机对动态目标的连续同步摄影。

一种基于非量测相机图像的三维模型快速重建方法研究

针对三维模型构建时数据获取成本高、难度大、建模周期长的问题,提出一种基于Agisoft Photo Scan软件,使用非量测相机数字图像构建三维模型的方法。利用Agisoft Photo Scan软件将二维图像对齐,计算出相机姿态及目标物三维空间位置信息,生成目标物表面密集点云数据,在点云数据基础上构建物体三维模型,并以三维激光扫描数据为基准评价密集点云精度。实验结果证明,该方法可以快速建立较高精度的三维模型,投入少且效率高,从而更好地应用于相关专业领域。

一种基于平面控制直线约束的非量测相机检校方法

光束法自检校为一种经典的适合于非量测相机的检校算法,但其解算精度易受到大量像点坐标观测值的影响。本文讨论一种基于平面控制直线约束的非量测相机检校方法。该方法利用平面格网控制场中的直线特征对格网像点坐标及畸变参数进行直线几何约束。详细推导了该方法的直线约束方程,对检校实验结果从控制场格网点直线性、构像残差等方面进行分析。经实验验证,相较传统的光束法自检校,该附加直线约束的检校方法可有效提高检校结果精度。

无人机非量测相机检校方法研究

无人机搭载的非量测相机光学系统不稳定、畸变差大、内方位元素未知,难以满足大比例尺测图精度要求。本文通过建立高精度室内相机检校场,基于直接线性变换公式编写了非量测相机检校程序,根据解算得到的畸变参数对相机进行了改正,使之适用于大比例尺航空摄影测量成图,并通过实际项目验证了该方法的有效性。

基于二维DLT的非量测相机检较

非量测数码相机由于价格低廉、使用方便等原因成为近景摄影测量获取影像的主要设备之一。但非量测相机的内方位元素和畸变系数未知,不能直接利用共线方程进行解析计算,因而必须对相机进行检校。而相机参数检校成果质量的高低直接关系着能否满足测量精度的要求。本文提出了基于二维直接线性变换(DLT)的相机标定算法,利用平面控制点解算出像点坐标和相应物点物方空间坐标之间的线性关系,再结合内方位元素及畸变参数的解算进行迭代,以得到满足一定精度要求的相机参数(x0,y0,f,k1,k2,p1,p2),并用MATLAB加以实现。

非量测相机在南极大比例尺成图中的应用

非量测相机在各个领域得到了广泛的应用,而应用于航空摄影测量中还是一个新的尝试。本文通过在南极航摄中的应用试验,阐明了非量测相机应用于大比例尺测图成图是可行的,精度能够满足工程建设的需要。

固定翼无人机非量测相机免像控点空三精度分析

通过对无人机免像控点空中三角测量理论基础与误差因素分析,提出航摄相机严密三维检校、稳健的PPK定位模式、顾及地形的严密飞行方案和附加综合系统误差参数的GNSS辅助免像控点空三处理一整套解决方案。通过多个平差方案对比分析,证明该免像控点方案可实现固定翼无人机搭载非量测相机测制1∶2000地形图,同时提出了高精度稀少像控测图的最佳方案。免像控点测图方法省去了外业地面像控点测量工序,大幅减少了外业像控点测量的时间和成本开支,危险困难地区可有效规避安全风险并实现高精度测图,同时在大规模智慧城市倾斜摄影三维建模工程应用中具有广阔的应用前景。

基于非量测相机的大坝三维模型的建立

以肖岭水库为例,探索并实践了利用非量测相机获取影像,并研究了建立三维模型的方法.首先利用拓普康全站仪获取控制点的三维坐标,使用非量测相机拍摄具有一定重叠度的像片,并利用拓普康公司的PI-Calib软件进行相机标定;然后采用MapMatrix软件进行影像的数据处理,通过自动相对定向、绝对定向,自动生成DEM和DOM以及三维模型.试验结果表明,该方法是可行的.

中画幅量测相机与高精度POS系统的集成与应用

介绍了中画幅量测相机与高精度POS集成的航空摄影测量系统及其工作原理,该摄影测量系统能捕获高分辨率、高清晰原始影像,同时采集相机曝光瞬间的高精度位置姿态数据,系统结构紧凑,具备单架次130 km2以上5 cm分辨率影像数据的获取能力,兼具高空摄影的成像精度和低空摄影的灵活性,可作为现阶段航空摄影领域的重要补充。

非量测相机摄影测量的整体平差

论述了整体平差处理非量测相机摄影测量问题的计算模型,并对一些实例进行了解算。通过实例解算结果的分析比较,获得一些有益的结论。

用非量测相机测定地质结构面的自然特性

提出了应用非量测相机(即普通照相机)数据处理新方案测定地质结构面自然特性的新方法。阐述了非量测相机所摄像片的数据处理新方案,研究了结构面自然特性的确定方法并给出了一次试验的结果。理论与实践表明新方法(简称单相机光束法)比传统量测方法的野外工作量小,作业简便,精度较高,具有广阔的应用前景。

提高非量测相机高程精度关键技术分析

由于无人机平台只能搭载非量测相机,其相机镜头畸变较大,同时无人机飞行姿态不稳定,更无法搭载高精度GNSS/IMU系统,导致了无人机航摄大比例尺成图的高程精度较差。针对以上问题,本文通过试验,在GPS辅助空中三角测量基础上,通过影像畸变差纠正、相机自检校,改正影像畸变;使用差分GPS获取更精确的摄站中心坐标;飞行垂直于常规航线的构架航线,以增加影像重叠度,提高空三模型稳定性。试验结果表明,相机标定、差分GPS和构架航线不仅可以提高GPS辅助光束法区域网平差的高程精度,还能有效减少野外像控点布设数量,针对带状图航测更具参考价值。

非量测相机获取特殊目标影像的解析模型建立

利用近景摄影测量方法对物体进行摄影,其上应布设一定数量的控制点,但在某些情况下,一些目标上不宜布设控制点。本文给出一种解决方法,即在被测目标上不布设控制点,且用普通相机摄影,其解析处理不采用直接线性变换,而采用一种平行线相对控制与空间前方交会结合的处理方法,经实验验证,在解决某些特殊物体摄影处理时是一种非常实用的方法。

非量测相机附加参数光束检校改进算法研究

非量测相机在无人机航测等领域应用中存在光学畸变大、无法记录内方位元素等缺陷,文章提出一种直接线性变换(direct linear transformation,DLT)和附加参数光束法协同检校算法,利用DLT求解出的内、外方位元素作为附加参数光束平差法的初始值,通过附加参数光束法完成整体平差,弥补DLT只能独立处理单个模型的不足,并满足光束法对初始值高精度的需求;同时考虑非量测相机比例尺不一致误差与坐标轴不正交误差,利用这2类误差参数进一步优化附加参数光束法的数据处理模型。文中以武汉大学室内三维控制场为例,对检校参数进行精度评定,验证该算法的可行性。实验结果表明,该算法可明显提高非量测相机检校精度,其检查点坐标精度在DLT的基础上提高19.17%,且引入的参数不影响其他参数的解算。

非量测相机在海岸带无人机地形监测中的应用

利用规则棋盘格进行多角度拍摄的处理方法,对Canon 5D2、Sony NEX7、Richon GRD3等具有代表性的非量测相机的成像畸变差进行了测量比较;并对3种非量测相机的摄影测量误差进行了估算分析。结合海岸带地形分布特点,探讨了非量测相机在海岸带低空无人机遥感测量、立体建模和海域使用监测领域的适用性。

非量测相机航空摄影航线设计及应用

采用非量测相机进行航空摄影是目前对于应急及在困难地区获取航空影像的有效方法之一,其便于在小型机平台上搭载,具备重量轻、体积小、探测精度高的特点。通过在南极航摄实践,阐述非量测相机应用经验,介绍航线设计、作业方法和技术指标。