无人机低空摄影测量影像质量控制的研究
发布时间：2017-06-19 18:06
本文关键词：无人机低空摄影测量影像质量控制的研究，由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】：随着经济的发展和科技的进步,民用无人机和数码相机也得到迅速发展,采用无人机低空摄影测量已经逐渐成为测绘领域的一种重要的作业方式。与传统的航空摄影测量相比,无人机低空摄影测量具有具有高效、灵活、成本低廉等优势,其在土地整理项目、局部地形图更新、紧急灾害的数据采集等多种领域有较为广阔的应用。但由于某些因素的影响,如相机参数的准确性、成像质量、飞行质量等,会降低无人机低空摄影测量的影像质量。针对以上的现状,怎样使无人机低空摄影测量的影像质量得到控制,则是一项值得探讨的问题。本文通过研究无人机低空摄影测量生产过程中影响影像质量的主要因素,分别采用图像式像移补偿的方法进行前向像移补偿,以及利用室外三维标定场对非量测相机进行参数标定,来控制无人机低空摄影测量影像质量。下面是这两方面的主要研究内容及成果:(1)影像像移是影像成像质量的一个重要因素,会对无人机低空摄影测量的质量造成影响。本文根据像移形成的原理,对比分析后,得到前向像移是在所有像移中起主导作用,有必要进行前向像移补偿。因此,本文采用了匀速直线运动模糊图像复原的方法,对前向像移进行补偿,最终得到清晰图像,有助于无人机低空摄影测量的影像质量控制。(2)相机标定是获取相机参数的过程,精确的相机参数可以对影像进行更加准确的畸变差校正,有助于提升无人机低空摄影测量的影像质量。本文采用了基于附加参数法的光束法平差模型,分别通过室外三维标定场和高精度室内三维检校场,对所携带的非量测相机进行了标定,获取到相机的内方位元素和畸变差参数。将获取到的两组参数用于实际生产中,并将成果数据进行精度比较,得出室外三维标定场标定的相机参数更适合于实际生产,有助于无人机低空摄影测量的影像质量控制。
【关键词】：无人机 影像质量控制 前向像移补偿 相机标定
【学位授予单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P231
【目录】：
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 1 绪论10-18
- 1.1 论文的选题背景10-11
- 1.2 相关领域的发展动态11-16
- 1.2.1 移补偿技术的发展现状11-14
- 1.2.2 非量测相机标定技术的发展现状14-16
- 1.3 论文的研究内容和意义16
- 1.4 论文的主要工作和结构16-18
- 2 无人机影像前向像移的研究18-28
- 2.1 像移的分类以及前向像移重要性18-21
- 2.1.1 各类像移及其误差的相关研究18-19
- 2.1.2 前向像移的重要性19-21
- 2.2 前向像移的形成及数学建模21-24
- 2.2.1 前向像移的形成21-22
- 2.2.2 前向像移的数学建模22-24
- 2.2.3 前向像移数学模型的离散化24
- 2.3 前向像移点扩散函数的估计24-27
- 2.4 本章小结27-28
- 3 图像质量评价与图像式前向像移补偿方法研究28-42
- 3.1 图像质量评价方法28-30
- 3.1.1 主观图像质量评价方法28-29
- 3.1.2 客观图像质量评价方法29-30
- 3.2 图像式前向像移补偿方法研究30-33
- 3.2.1 逆滤波图像复原算法30-31
- 3.2.2 维纳滤波图像复原算法31-32
- 3.2.3 R-L图像复原算法32-33
- 3.3 前向像移补偿实验分析33-41
- 3.3.1 仿真实验33-37
- 3.3.2 前向像移复原的应用实例37-41
- 3.4 本章小结41-42
- 4 相机室外三维标定场标定及精度评定42-60
- 4.1 数码相机标定技术的研究42-46
- 4.1.1 非量测数码相机的误差来源42-43
- 4.1.2 非量测数码相机的标定内容43-45
- 4.1.3 基于附加参数的光束法平差的标定原理45-46
- 4.2 室外三维标定场的建设46-50
- 4.2.1 标定场场地的选择46-47
- 4.2.2 标定场场控制点布设47-50
- 4.3 实验影像数据的获取50-52
- 4.3.1 实验设备参数50
- 4.3.2 航线设计50-51
- 4.3.3 实验时间及外界环境51
- 4.3.4 采集影像的质量检查51
- 4.3.5 采集的影像数据归类51-52
- 4.4 室外标定场标定实验52-59
- 4.4.1 相机的标定实验52-55
- 4.4.2 精度评定55-59
- 4.5 本章小结59-60
- 5 总结与展望60-62
- 5.1 总结60
- 5.2 展望60-62
- 致谢62-64
- 参考文献64-67
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本文编号：463311
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