检索结果-南通市图书馆

作者：钟海云解放军信息工程大学

学位级别：硕士

在摄影测量学理论中，共线条件方程是最重要的基础理论之一，具有十分广泛的应用。传统的共线方程线性化采用求偏导数的方法，本文提出一种利用偏微分原理建立新的成像模型线性化形式，并将该模型应用于不同的传感器摄影测量中。数值分... 详细信息

在摄影测量学理论中，共线条件方程是最重要的基础理论之一，具有十分广泛的应用。传统的共线方程线性化采用求偏导数的方法，本文提出一种利用偏微分原理建立新的成像模型线性化形式，并将该模型应用于不同的传感器摄影测量中。数值分析和实验结果证明，该线性化模型在某些条件下优于传统的线性化模型。本文的主要研究内容包括： 1、推导出共线条件方程两种形式之间的数学关系，采用求偏微分的方法建立一种新的成像模型线性化形式。 2、将该模型应用于框幅式像片空间后方交会、面阵CCD影像外定向模型实验，并将结果与传统模型相比较。 3、建立基于新模型的单线阵CCD影像外定向模型，并提出一种广义岭参数选取方法，取得较好的实验结果。 4、建立基于新模型的光束法区域网平差模型，并与传统模型进行比较。

关键词：共线方程偏微分线性化空间后方交会单线阵CCD影像光束法区域网平差

基于对偶四元数的高分辨率卫星遥感影像几何定位研究

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基于对偶四元数的高分辨率卫星遥感影像几何定位研究

作者：姬亭南京航空航天大学

学位级别：硕士

高分辨率卫星遥感影像的空间信息提取是遥感和数字摄影测量学科中的重点研究领域。利用卫星遥感影像实现地球表面目标的高精度三维空间数据建模，首要解决的问题就是建立传感器成像几何模型，明确像平面坐标系与地球坐标系之间的数学关... 详细信息

高分辨率卫星遥感影像的空间信息提取是遥感和数字摄影测量学科中的重点研究领域。利用卫星遥感影像实现地球表面目标的高精度三维空间数据建模，首要解决的问题就是建立传感器成像几何模型，明确像平面坐标系与地球坐标系之间的数学关系，以便进行影像信息的几何量测、相互比较和复合分析。在该阶段产生的误差，将会影响后续的一系列分析和决策。因此，如何精确地建立遥感影像和地球表面三维空间的关系模型是遥感处理和应用中的最重要的一项关键技术。目前遥感成像大多采用线阵传感器，其推扫式的成像方式使得各扫描行的外方位元素随时间变化，而其成像光束窄和基高比小的特点则导致定向参数之间存在很强的相关性，使得最小二乘估计的均方差较大，不再是最优估计。因此如何克服成像几何参数之间的强相关性是建立线阵传感器成像几何模型最主要的难点，也是本文主要的研究方向。本文提出以对偶四元数为数学工具进行遥感影像几何定位的全新技术方法，利用对偶四元数建立遥感通用传感器严密成像几何模型，将光线束的位置和姿态统一用对偶四元数表示，实现像点到地面点坐标的变换，从而克服成像几何参数（外方位元素）之间的强相关性，提高几何定位精度。并且进行了大量的遥感影像几何定位实验，来验证本文的理论研究成果。本文的研究成果为从高分辨率遥感影像上恢复地球三维空间信息提供了理论和技术支持，对全球目标三维定位和基础地理数据的获取具有重要的学术意义和前景广阔的应用价值。

关键词：高分辨率卫星遥感影像对偶四元数空间后方交会严密成像几何模型线性混合蒙皮变换对地定位影像几何分析

单CCD四波段多光谱相机的几何标定的研究与实现

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单CCD四波段多光谱相机的几何标定的研究与实现

作者：葛慧斌河南理工大学

学位级别：硕士

利用航空航天遥感影像测绘地形图,或实现遥感影像的地理编码,必须首先已知传感器成像的内方位元素和物镜的光学畸变参数。传感器的内方位元素包括像主点在像平面上的位置和传感器的主距,它们对遥感影像的定位精度有着重要影响,因此,航... 详细信息

利用航空航天遥感影像测绘地形图,或实现遥感影像的地理编码,必须首先已知传感器成像的内方位元素和物镜的光学畸变参数。传感器的内方位元素包括像主点在像平面上的位置和传感器的主距,它们对遥感影像的定位精度有着重要影响,因此,航空遥感数据必须要经过一些处理来消除畸变才能真实地反映地物的几何形状信息和精确定位,而相机技术参数的标定是保证数据成果质量能否满足精度要求的关键。本文首先提出了针对非可见光波段遥感成像仪用于标定的三维检校场建设的设想,并对非可见光波段的成像质量做了研究和实验,提出了基于灰度值的子像素提取控制点中心的算法。本文的主要研究内容是相机的几何标定,利用直接线性变换方法获取内外方位元素初值,然后分别采用单片和多片空间后方交会方法对CCD相机迭代检校出内外方位元素值和畸变参数值,并采用了由物方坐标推得像方坐标以及用像方坐标反推物方坐标的方法来双向验证分析结果的精度。通过对单CCD四波段多光谱相机的标定成果、标定精度的分析,得出了多片空间后方交会要优于单片的结论。本文另一个研究的主要内容是图像的几何校正,阐述了图像几何校正的一般流程,将标定出的内外方位元素和畸变参数去校正标定场图像,有效地消除了扭曲、变形等非线性畸变,通过反复试验的方法得出相机的最佳畸变模型,并结合POS系统所提供的外方位元素对航空影像进行正射校正处理。

关键词：几何标定空间后方交会光学畸变图像校正

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航天线阵CCD传感器在轨几何定标技术研究

航天线阵CCD传感器在轨几何定标技术研究

作者：苏文博解放军信息工程大学

学位级别：硕士

高分辨率卫星遥感影像的广泛应用在我国国防和国民经济建设中发挥了重要的作用。我国也发射了一系列遥感卫星,获取了大量影像,但国产卫星遥感影像的利用率一直不高,定位精度太低是主要原因之一。航天线阵CCD传感器的严格几何模型,即共... 详细信息

高分辨率卫星遥感影像的广泛应用在我国国防和国民经济建设中发挥了重要的作用。我国也发射了一系列遥感卫星,获取了大量影像,但国产卫星遥感影像的利用率一直不高,定位精度太低是主要原因之一。航天线阵CCD传感器的严格几何模型,即共线条件方程,虽具有较高的定位精度,但它是建立在理想情况下的模型。卫星在发射过程中和太空运行时,多种因素会导致CCD和镜头参数发生变化,原有模型不再成立,需要在轨几何定标这些参数来提高影像的几何质量。本文对在轨几何定标进行了初步的研究,主要完成了以下工作: 1、叙述了本文的研究意义和研究背景,介绍了国内外在轨几何定标的研究现状。 2、介绍了航天线阵CCD传感器成像所涉及的一系列坐标系及其转换关系,构建了严格成像模型,并对目标点定位等基本理论进行了阐述。 3、分析了SPOT5 HRS影像辅助数据中星历和姿态的变化规律,建立了外方位元素的姿态角常差探测模型;对内方位元素进行了建模与优化,分析了各元素对像点偏移的影响;分析了内外方位元素对定位精度影响。 4、参考SPOT5 HRS成像方式模拟了接近真实条件的几何数据,分别采用单像空间后方交会和自检校光束法平差对航天线阵CCD传感器进行了定标,并对定标结果进行了比较。 5、利用ALOS影像对分片CCD之间的位置关系进行了定标。提出了相机之间角度的定标方法,并采用模拟数据进行了验证。 6、总结本文的研究成果并指出今后继续研究的问题。

关键词：几何定标外方位元素内方位元素空间后方交会光束法平差

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基于柔性坐标系统定向模型的技术研究

基于柔性坐标系统定向模型的技术研究

作者：徐国山东科技大学

学位级别：硕士

近年来工业测量系统作为测量技术的一个新的应用领域,以其高精度、实时性、非接触性和机动性的特点,正日渐受到业界人士的普遍关注。以现有的硬件设备,结合相关软件来实现相同的精度测量任务,进而取代昂贵的进口设备和系统,自主研究和... 详细信息

近年来工业测量系统作为测量技术的一个新的应用领域,以其高精度、实时性、非接触性和机动性的特点,正日渐受到业界人士的普遍关注。以现有的硬件设备,结合相关软件来实现相同的精度测量任务,进而取代昂贵的进口设备和系统,自主研究和开发性能可靠、价格低廉的国产化工业测量系统,已成为一项崭新的研究课题。本论文研究开发进口设备,在已有的研究成果的基础上,结合实际工程项目,以常规的精密测量仪器为角度传感器,以Visual Basic语言为系统软件的开发工具,对积木式工业测量系统的定向模型进行实践性研究。针对常规仪器无精确互瞄装置,无法直接进行定向测量,深入研究和探讨了适用于系统的柔性坐标系统定向模型。针对定向中仪器测站坐标系与基准尺坐标系之间的转换,搬站过程中坐标系的转换,以及与大地坐标系之间的转换,分析了通用的平移旋转过程,并对几种常见情况进行了研究,提出了依靠公共点转换来解决问题的办法。为了对数据进行更好的处理和分析,研究在物方坐标系下拟合的原理及常见的曲面拟合。在柔性坐标系统定向模型的基础上,分析了相应的数据处理的方法,并组合运用Visual Basic内置数学函数和DAO数据库操作技术,编制坐标系旋转及数据处理程序,实现了相应的基本功能开发,完成了预期的目标。

关键词：工业测量系统柔性坐标系空间后方交会坐标转换拟合

基于对偶四元数的CCD影像立体定位算法研究

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基于对偶四元数的CCD影像立体定位算法研究

作者：李志伟河南理工大学

学位级别：硕士

高精度的线阵CCD影像立体定位系统由于其机动灵活、成像分辨率较高、造价成本较低等优点,可方便应用于自然灾害监测与评估和土地利用调查等应用领域。但是,由于线阵CCD影像光束较窄、视场角度较小,导致传统方法的共线条件方程线性化后... 详细信息

高精度的线阵CCD影像立体定位系统由于其机动灵活、成像分辨率较高、造价成本较低等优点,可方便应用于自然灾害监测与评估和土地利用调查等应用领域。但是,由于线阵CCD影像光束较窄、视场角度较小,导致传统方法的共线条件方程线性化后的定向参数之间具有较强的相关性,以致于很难解算稳定的高精度外方位元素。针对此问题,本文从旋转矩阵和平移向量的构建方法入手,利用对偶四元数能够综合表达旋转和平移参数的优点,将对偶四元数应用到摄影测量立体定位解算中,主要研究成果有以下几个方面:(1)研究了基于对偶四元数的空间相似变换理论,给出了基于对偶四元数的空间相似变换直接解算模型,把对偶四元数应用于描述空间相似变换模型中的旋转矩阵和平移向量参数,并通过仿真计算进一步验证了该模型的正确性。(2)将对偶四元数理论引入到线阵CCD影像立体定位解算模型中,利用对偶四元数描述影像变换的旋转矩阵和平移向量参数,推导并构建了相对位姿估计的全局收敛空间后方交会算法模型。该模型将2D-3D空间的空间后方交会问题转换为3D-3D空间的多次空间相似变换问题,迭代求解线阵CCD影像的外方位元素。最后,通过仿真实验验证了该算法的正确性、有效性和稳定性。(3)基于对偶四元数的全局收敛空间后方交会算法模型实现线阵CCD影像外定向后,结合最小二乘原理,给出了严密的空间前方交会解算模型,可实现线阵CCD影像的立体定位。设计了地面实验进一步验证了整体算法,并与徕卡TCA2003测量机器人的测量与处理结果进行了比较,实验结果表明:基于对偶四元数的形变监测算法具有较高的解算精度,算法的稳定性和实用性较好,可满足较高精度的立体形变监测需求,具有实际的参考价值。

关键词：线阵CCD影像对偶四元数空间后方交会空间前方交会立体定位

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非量测数码相机标定技术的分析与研究

非量测数码相机标定技术的分析与研究

作者：李倩倩西南交通大学

学位级别：硕士

近些年来,随着数字化技术的不断进步,计算机性能的不断提高和硬件装置价格的下降,数码相机也得到了普及,因此,数码相机的标定逐渐成为了计算机视觉界和摄影测量领域的研究热点之一。不管是以前的胶片相机还是现在流行的数码相机,它们所... 详细信息

近些年来,随着数字化技术的不断进步,计算机性能的不断提高和硬件装置价格的下降,数码相机也得到了普及,因此,数码相机的标定逐渐成为了计算机视觉界和摄影测量领域的研究热点之一。不管是以前的胶片相机还是现在流行的数码相机,它们所获得的影像都必然有或大或小的畸变,这是由于摄影机成像原理和相机结构导致的。所以,如果要利用获得的影像进行高精度的测量,就必须测定和补偿相机畸变差,同时也需要精确测定出像主点坐标值和相机的主距等要素,在论文中研究的内容主要包括：1、总结相机标定的内容及方法。文章分析了数码相机成像的原理,并对相机标定内容,即像片内方位元素和光学畸变差进行了详细的介绍;根据标定方式的不同,将相机标定法分为传统的相机标定法、自标定法和基于像灭点的相机标定法,并对各种方法进行了详细的介绍。2、列举了比较常用的三种相机标定方法即基于空间后方交会的相机标定法、基于棋盘格的相机标定法、基于像灭点的相机标定法,并对三种方法的原理、模型进行了详细介绍。3、研发相机标定系统并进行实验。将基于空间后方交会的相机标定方法、基于棋盘格的相机标定法、基于像灭点的相机标定法三种相机标定法编制成一个相机标定系统,并利用同一个相机,选择三种不同的焦距(24mm、35mm、50mm)将三种方法进行实验。4、对标定结果进行比较分析。根据得到的相机标定的结果分别从以下几个方面对结果进行比较分析：(1)畸变参数结果比较分析。(2)畸变差结果比较分析。(3)两次相机标定的结果对比分析。(4)控制点的数量以及分布情况对空间后方交会法相机标定结果的影响。(5)像片的数量以及姿态对棋盘格法相机标定结果的影响。(6)像主距对相机畸变的影响。(7)单片空间后方交会和多片空间后方交会的比较分析。其中,在进行单片空间后方交会和多片空间后方交会比较分析时,从加入畸变改正和不加入畸变改正两方面着手分析。通过对标定结果的比较分析得出：径向畸变对标定结果的影响大于偏心畸变;随着焦距的增加,相机的光学畸变参数的影响越来越小;控制点的数量与分布都会对空间后方交会法相机标定的结果产生影响,因此选择控制点时,数量在10个左右最好,分布是要均匀分布,遍布整个相片;相片拍摄时的姿态以及相片的数量对棋盘格法相机标定有一定影响,拍摄相片时要选择多个角度拍摄,相片数量取在15张最好;同时也证明了在相机技术发达的今天,空间后方交会法的标定精度还是略高于基于像灭点的方法和基于棋盘格的方法;多片空间后方交会要比单片空间后方交会稳定性高等。

关键词：数码相机相机标定空间后方交会棋盘格像灭点

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相机参数自动化标定及精度评估

相机参数自动化标定及精度评估

作者：刘华康郑州大学

学位级别：硕士

随着科技的进步,计算机的性能不断增强,视觉测量技术得到迅速发展,并广泛应用于图像处理、人工智能等领域。相机是实现视觉测量技术最为关键的传感器,相机标定在视觉测量中是一个十分关键的环节,它决定了视觉系统能否有效的定位,能否有... 详细信息

随着科技的进步,计算机的性能不断增强,视觉测量技术得到迅速发展,并广泛应用于图像处理、人工智能等领域。相机是实现视觉测量技术最为关键的传感器,相机标定在视觉测量中是一个十分关键的环节,它决定了视觉系统能否有效的定位,能否有效的计算目标物三维坐标,相机参数标定的好坏直接影响系统的测量结果。相机标定过程中,工作量大,标定参数解算复杂,不同相机或不同的用途又可能采用不同的标定方法。在视觉测量系统的生产作业中,有大量的相机需要标定,这将是一项非常费时、费力且技术性很强的工作。传统的标定方法为人工手持相机对标定靶板进行图像采集,并将采集到的图像导入专业的相机标定软件中,最终解算出相机的内外参数。此方法需要专业的技术人员,并且操作流程较为繁琐,既费时又费力,并且不能对标定精度进行有效的评估。针对这一客观需求,本论文拟构建一套自动化相机标定装置,可以实现相机内参数的自动化标定,并研究出能够有效评价相机参数的方法与算法,使相机标定的整个流程自动化,提高生产效率。本文研制的相机参数自动化标定装置通过采用机械臂取代人工,采用软件控制,实现靶板图像的自动化采集;并将采集到的图像数据自动传入相机标定模块,自动解算相机参数;将标定过的相机参数导入精度验证模块,采用四种评价方式对标定的参数进行综合评价。本装置实现了整个系统的闭环性,有效的提高相机标定的效率。本文主要研究内容如下:一、根据相机参数自动化标定装置的技术指标,对硬件平台所涉及到的硬件进行选型和设计,并搭建软件平台,实现各硬件间的同步控制;二、对相机参数自动化标定装置涉及到的算法进行研究。研究了特征点中心定位算法、Tsai标定算法、基于Brown模型的光束法自标定算法,并将这些算法封装在相机参数自动化标定装置的解算模块;三、研究了四种相机标定精度评估方法。基于公共点转换算法和单像空间后方交会算法,提出四种相机参数评价方式,分别为绝对空间评价、图像残差评价、相对旋转角误差评价和靶板测量系统误差评价,以此四种评价方式对相机标定参数进行整体评估,提高精度验证的可靠性,最终将标定结果和精度评估结果以word形式输出。

关键词：相机标定精度评估自动化特征点中心定位空间后方交会

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基于近景摄影测量的边坡位移监测技术研究

基于近景摄影测量的边坡位移监测技术研究

作者：张末南京理工大学

学位级别：硕士

边坡变形会对工程施工带来一定程度的危害,对边坡变形展开监测是确保边坡稳定的重要手段之一。随着摄影设备的更新和测量技术的进步,摄影测量越来越多的应用于工程监测之中。本文主要研究一种基于空间后方交会解算摄影基线分量来实现边... 详细信息

边坡变形会对工程施工带来一定程度的危害,对边坡变形展开监测是确保边坡稳定的重要手段之一。随着摄影设备的更新和测量技术的进步,摄影测量越来越多的应用于工程监测之中。本文主要研究一种基于空间后方交会解算摄影基线分量来实现边坡位移监测的测量方法,旨在提供一种新的解算思路供相关学者参考。本文的主要研究成果如下:（1）对人工标志物特征点的提取展开研究,利用三种提取算子分别进行特征点提取实验,将各算子的提取效果进行对比分析得出最适用的提取算子和最佳计算参数;（2）基于空间后方交会法研究了一种新的边坡位移监测方法,应用C++研发了一套监测系统,该系统可通过六个控制点解算摄影外方位元素,以此求得边坡监测点位移值;（3）开展边坡监测模拟实验,将监测系统的解算结果与位移真值进行比较,分析误差成因并调试监测系统;（4）将该监测系统应用于甘肃某边坡的实地测量。在监测系统中增加误差识别点计算模块,便于进行误差分析。

关键词：近景摄影测量边坡监测空间后方交会特征点提取

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非量测数码相机的标定技术研究

非量测数码相机的标定技术研究

作者：李昂山东科技大学

学位级别：硕士

近景摄影测量技术是基于人类视觉感知原理发展起来的,可以通过对目标物体的二维图像进行一系列的处理分析,解算出相应的三维实景。随着科技的日新月异,近景摄影测量技术已经逐步应用于社会生活的各个领域。近年来,用非量测型相机特别是... 详细信息

近景摄影测量技术是基于人类视觉感知原理发展起来的,可以通过对目标物体的二维图像进行一系列的处理分析,解算出相应的三维实景。随着科技的日新月异,近景摄影测量技术已经逐步应用于社会生活的各个领域。近年来,用非量测型相机特别是普通数码相机进行数据获取逐渐成为一种趋势。但是,为了保证测量精度,非量测型相机在使用前必须对其进行标定。相机标定也逐渐成为计算机视觉和摄影测量领域的研究热点。本文深入研究了相机标定的各种方法,根据实际情况以及具体要求进行了二维以及三维控制场的构建,运用多种基于二维控制场及三维控制场的标定方法展开系统全面的研究与分析。具体内容如下:(1)在详细介绍基于三维控制场的相机标定理论基础上,将直接线性变换法的结果作为初始值,运用单像空间后方交会法进行相机标定实验,得出每台相机的参数,并利用反投影法进行了内部符合精度评定。结果表明运用高精度三维控制场进行相机标定可以达到子像素的精度,完全可以满足高精度三维重建的要求。(2)对基于棋盘板、ChArUco标定板和彩色编码板的标定法的标定原理及模型做了介绍,并搭建实验平台,通过实验获得准确的相机参数,对实测数据与三种相机标定解算出的估测数据进行对比分析,验证了算法的可靠性。实验表明,三种标定法都具有较好的实用性和较高的精度,避免了传统方法需要高精度设备的要求,二维控制场搭建方便快捷,标定过程自动化程度高,适合于一般场景的三维重建。

关键词：非量测相机相机标定空间后方交会直接线性变换棋盘格彩色编码板 ChArUco标定板