基于无人机影像实时地面目标定位方法比较和精度分析

发布时间：2020-03-18 08:59

【摘要】：近几年,地震、山洪等灾害的发生造成巨大的破坏,灾害发生后,最重要的就是应急响应,如何能快速准确的采取措施尽可能的减少损失成为灾害发生后最为关键的问题,因此应急测绘是做出应急响应的主要前提。而RS,GPS等传统测绘手段存在获取数据时效性滞后等问题,因此无人机技术渐渐成为测绘的主力军;但是无人机测绘的处理流程繁琐,面对应急测绘的需求,无法充分发挥其优势作用,同时利用无人机技术实现实时地面目标定位时,由于天气、POS数据等原因,往往导致定位的精度不高,可靠性差。所以本研究的目的就是为了弥补常见测绘手段的不足,来满足应急测绘的需求。本文采用两种实时地面目标定位的方法:1、基于前方交会的实时地面目标定位,直接利用多张影像的机载POS数据和前方交会的算法实现定位;2、单张影像的实时地面目标定位,利用单张影像POS数据和高精度的ASTER GDEM全球地形数据实现实时地面定位。为了验证定位结果的可靠性,本文通过对ASTER GDEM高程数据、机载的POS数据及通过两种方法实现实时地面目标定位的结果数据进行精度评估及比较分析,得到以下结论:1、基于前方交会的实时地面目标定位的精度和影像数之间没有直接的联系,该方法的定位结果总体来看,水平精度较高,垂直精度由于受机载POS数据的影响,高程误差较大;2、单张影像的实时地面目标定位的结果和前方交会的方法相比,高程的精度提高很多,证明利用ASTER GDEM高程数据可以弥补POS数据高程误差大的问题。3、ASTER GDEM数据的高程精度对本文中单张影像地面目标定位的改进比较大,基本可以满足应急测绘的需求。
【图文】：

对地定位的数学j型逡逑方程及坐标系转换逡逑世界中，三维物体在二维平面上的绘图或者渲染，被称为透视投影。透视系统较相近，因此多用于在二维平面中对三维世界的呈现。本文就是基于利用了透视投影的原理得到了地面采样点的影像观测值。共线方程［４ｅ］（公式模型，通过数学模型可以把三维坐标的点Ｐ投影到像平面上，下图（图２－线方程表示透视投影的；Ｉ何含义。本文主要就是基于共线方程（公式１），模型的演变及应甩。逡逑

图２－２像平面坐标系和像素坐标系逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－２．邋Ｉｍａｇｅ邋ｐｌａｎｅ邋ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ邋ｓｙｓｔｅｍ邋ａｎｄ邋ｐｉｘｅｌ邋ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑公式１中所有参数己知，则地面点Ｐ在影像中的位置即可被确定，图２－２给出了像平逡逑面坐标和像素坐标的关系，Ｘ轴指向航线方向，Ｙ轴垂直于Ｘ轴，因此根据公式４点Ｐ在逡逑像素坐标系下影像中Ｐ点的位置可以表示如下：逡逑ＪＣ逡逑ｒｏｗ邋＝邋ｒｏｗ邋逦逡逑ｐｐ邋Ａ逡逑ｖ逦⑷逡逑ｃｏ：邋＝邋ｃｏｌｐｐ邋－－－逡逑其中（ｒａ／ＰＰ，表示像素坐标系下投影中心的行列号，（Ｘ，表示像平面坐逡逑标系下Ｐ点的位置，４表示像素单元的大小。逡逑７逡逑
【学位授予单位】：天津师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P231

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陆李华;;小学数学绘本教学存在的误区及对策[J];辽宁教育;2017年01期

2 吴文娟;;谈幼儿园园本研训——教学实践[J];课程教育研究;2017年05期

3 王建;;“一带一路”的目标定位[J];清华金融评论;2017年09期

4 丁英珍;;基于支点寻找探点构建高效课堂[J];教育;2017年04期

5 张传鹤;;牢牢把握走在前列的目标定位 奋力开创经济文化强省建设新局面[J];党员干部之友;2017年07期

6 韩富军;;目标定位是企业发展壮大的关键[J];现代企业;2009年04期

7 张建华;图书选题价值的目标定位[J];中国出版;1995年11期

8 高丽霞;;目标定位和内容选择的再思考[J];幼儿教育;2011年34期

9 张渝茜;;目标·内容·手段[J];幼儿教育;2008年23期

10 邢少文;;与消费者同行[J];消费者报道;2014年01期

相关会议论文 前10条

1 李红军;杜焕超;方剑青;马超;崔凯华;;声响目标定位系统原理分析[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年

2 高伟;;水雷立体阵目标定位算法及试验研究[A];2015年中国造船工程学会优秀学术论文集[C];2016年

3 钱芸;;定位课堂 把握教材[A];江苏省教育学会2006年年会论文集（理科专辑）[C];2006年

4 孙帅;刘伟涛;刘吉英;陈平形;;自适应目标定位在关联成像中的应用[A];第十六届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2014年

5 周文举;费敏锐;;基于遗传算法的机器人目标快速定位方法[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会（论文集1）[C];2010年

6 王磊;王月清;张萍;孙涛;田斌;柴远波;段富强;;APIT技术在目标定位中的应用[A];第十七届全国过路控制会议论文集[C];2006年

7 朱益新;;高职院校创业教育开展中的几个问题[A];2010无锡职教教师论坛论文集[C];2010年

8 方宝富;潘启树;洪炳熔;王伟光;;一种基于彩色图像的目标定位算法[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议（CACIS·2009）暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集（上册）[C];2009年

9 潘英丽;;回归后的香港国际金融中心:目标定位与发展对策[A];2003年中国经济特区论坛：特区发展与国际化问题学术研讨会论文集[C];2003年

10 石崧;沈璐;;基于国际排名比较的上海城市总规目标绩效评估研究[A];城市时代，，协同规划——2013中国城市规划年会论文集（06-规划实施）[C];2013年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者 黄U_峰;牢牢把握目标定位 努力实现高质量发展[N];菏泽日报;2019年

2 记者 郑已东;明确目标定位 加快项目建设[N];湄洲日报;2019年

3 本报评论员;始终坚持走在前列的目标定位[N];潍坊日报;2018年

4 记者 尹瑶;坚持目标定位 增强发展活力[N];乐山日报;2017年

5 记者 赵金子;锁定“一极两区”目标定位 奋力谱写建设美丽幸福新东营的河口篇章[N];东营日报;2017年

6 记者 王俊杰;找准目标定位 奋力跨越赶超 谱写发展新篇章[N];东营日报;2017年

7 通讯员 宗禾 本报记者 于磊;牢牢把握走在前列目标定位 凝聚建设经济文化强省强大正能量[N];淄博日报;2017年

8 市社科联 张璐;牢牢把握走在前列目标定位 汇聚建设经济文化强省正能量[N];东营日报;2017年

9 本报评论员;践行走在前列目标定位[N];济南日报;2017年

10 本报记者 程科;围绕既定目标定位 有序推进各项工作[N];达州日报;2017年

相关博士学位论文 前10条

1 张群飞;水下多目标定位关键技术研究[D];西安电子科技大学;2003年

2 徐本连;双（多）基纯方位目标定位与跟踪算法研究[D];南京理工大学;2006年

3 刘晨;无线传感网中设备无关的目标定位与定位数据可靠传输方法研究[D];西北大学;2016年

4 戚玮玮;光照变化条件下中型组足球机器人目标识别与定位方法研究[D];中国海洋大学;2011年

5 张营;深弹引信超声波探测定位技术研究[D];南京理工大学;2016年

6 张达;图像处理中基于多信息融合的目标定位方法的研究及应用[D];东北大学;2009年

7 余琨;基于视觉与接近觉的水下多目标定位技术研究[D];华中科技大学;2012年

8 姚楠;基于单目视觉的运动目标跟踪定位技术研究[D];上海交通大学;2014年

9 张云俊;统计模型在基因调控网络结构学习和被动传感器目标定位中的应用[D];北京大学;2012年

10 王明;磁性目标小子域定位算法及相关技术研究[D];哈尔滨工程大学;2016年

相关硕士学位论文 前10条

1 曲原坤;基于无人机影像实时地面目标定位方法比较和精度分析[D];天津师范大学;2019年

2 Kabiro Fiona;基于无人机轨迹的目标定位[D];兰州理工大学;2019年

3 林小斐;基于压缩感知的多目标定位技术[D];北京邮电大学;2018年

4 杜红亮;遗传算法研究及在多目标定位技术中的应用[D];四川大学;2005年

5 吴新杰;基于FPGA的免携带设备目标定位问题研究[D];辽宁科技大学;2016年

6 何蜀丰;基于传感器网络的多目标定位与跟踪[D];电子科技大学;2015年

7 张樨;基于DSP/GPS/GSM/GIS的移动目标定位与监控系统设计研究[D];中北大学;2007年

8 惠春博;压缩感知在MIMO雷达目标定位中的应用[D];西安电子科技大学;2017年

9 王莹;CCTV目标定位技术在VTS领域中的应用[D];大连海事大学;2010年

10 邓皓;危险场所动目标定位方法与跟踪技术研究[D];重庆大学;2007年

本文编号：2588534