无人机影像几何精校正研究

发布时间：2017-08-22 09:17

  本文关键词：无人机影像几何精校正研究

  更多相关文章： 无人机影像 几何畸变 几何精校正 精度评定

【摘要】：随着航空、导航和数字传感器技术的快速发展,遥感影像已经成为人类监测地理环境变化的重要数据源。无人机遥感平台系统因其具有机动、高效、灵活、低成本等特点,能有效改善多云雾、高山地区高分辨率遥感影像缺乏的现状,在矿产资源管理、城镇空间信息快速采集与灾害防治、局部地形图的更新等领域具有广泛的应用前景。但由于原始的无人机影像存在多种形式的几何畸变,必须经过一定精度的几何精校正才能达到有效利用的目的,因而对快速、高精度的几何精校正方法的研究具有重要的现实意义。 本论文首先介绍了无人机遥感平台系统的组成,并对无人机航线规划相关参数进行了分析。在分析数码相机镜头畸变类型的基础上,对获取的无人机影像进行了镜头引起的畸变差校正。在分析了无人机影像几何畸变原因后,对常规几何精校正方法进行了优缺点分析。针对局部加权拟合校正法对控制点的选择不够灵活的缺点,对其进行了改进,用控制圆规定无人机影像的局部校正区域,并且新增局部控制点来完全覆盖该区域,充分利用局部控制点所有信息。改进的局部加权拟合校正法对控制点的分布具有更好的适应性,能够有效的提高无人机影像的几何精校正精度。本论文主要对以下方面进行研究,取得一定的成果： (1)通过对无人机作业参数的分析,获得了各个参数之间的相互关系,并对其进行了设置。对无人机遥感常用坐标系统和飞行姿态角进行了分析,并且从影像重叠度和飞行姿态角等方面对获取的无人机影像进行了质量检查。 (2)通过对数码相机镜头畸变差的分析,用附加参数光束法平差的系统畸变数学模型对无人机影像的畸变差进行校正,使影像质量得到有效提高,为影像的几何精校正提供了良好的数据源。 (3)对常用的几何精校正方法进行了对比分析,提出了一种改进局部加权拟合校正法,通过试验分析,该方法能够更充分、合理地利用局部控制点信息,对控制点的分布具有更好的适应性,能够有效地提高无人机影像的几何精校正精度。 (4)在对精校正后的影像进行了单点定位精度检验后,新增了几何变形检验,从多角度对无人机影像校正精度进行评定。
【关键词】：无人机影像 几何畸变 几何精校正 精度评定
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P231
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-17
• 1.1 研究背景和意义12
• 1.2 无人机影像几何精校正的理论及研究现状12-14
• 1.2.1 几何精校正理论13-14
• 1.2.2 无人机影像几何精校正研究现状14
• 1.3 研究目标和内容14-17
• 1.3.1 研究目标14-15
• 1.3.2 研究内容15
• 1.3.3 论文结构安排15-17
• 第2章 无人机影像的几何精校正基础17-30
• 2.1 无人机影像几何畸变分析17-24
• 2.1.1 镜头畸变差18-20
• 2.1.2 外方位元素的影响20-21
• 2.1.3 地形起伏的影响21-22
• 2.1.4 地球曲率的影响22-23
• 2.1.5 大气折射的影响23-24
• 2.1.6 地球自转的影响24
• 2.2 无人机影像的几何精校正基础24-26
• 2.2.1 无人机影像校正的一般过程24-25
• 2.2.2 像素重采样25-26
• 2.3 无人机影像的几何精校正方法26-29
• 2.3.1 共线方程校正法27
• 2.3.2 多项式校正法27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 无人机影像的获取与质量检查30-47
• 3.1 无人机影像的获取作业参数分析30-37
• 3.1.1 无人机遥感平台系统的组成30-31
• 3.1.2 无人机遥感常用坐标系统31-33
• 3.1.3 无人机作业参数分析与设置33-37
• 3.2 无人机影像获取与质量检查37-41
• 3.2.1 无人机影像的获取37-38
• 3.2.2 无人机影像质量检查38-41
• 3.3 相机镜头畸变差检测与校正41-46
• 3.3.1 相机镜头成像畸变类型42-43
• 3.3.2 相机内方位元素及畸变差参数解算43-45
• 3.3.3 畸变差校正改善无人机影像质量实验分析45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第4章 基于控制点的几何精校正47-53
• 4.1 基于控制点的几何精校正方法47-50
• 4.1.1 多项式几何精校正47-48
• 4.1.2 基于局部加权平均的表面拟合校正48-49
• 4.1.3 三角连网校正法49-50
• 4.2 改进的局部加权拟合校正法50-52
• 4.2.1 改进的局部加权拟合校正法思想50-51
• 4.2.2 改进的局部加权拟合校正算法51-52
• 4.3 本章小结52-53
• 第5章 几何精校正试验及精度评定53-59
• 5.1 地面控制点布设53-54
• 5.2 几何精校正试验结果及精度分析54-57
• 5.2.1 常规精度分析54-56
• 5.2.2 精校正影像几何变形检验56-57
• 5.3 本章小结57-59
• 第6章 结论与展望59-61
• 6.1 研究总结59
• 6.2 研究结论59-60
• 6.3 研究工作不足与展望60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李平;全斌;高琴;;基于DLT的数码相机检校方法[J];测绘标准化;2008年03期

2 林宗坚;;UAV低空航测技术研究[J];测绘科学;2011年01期

3 占自才;三角连网精校正及其算法[J];测绘通报;2003年07期

4 万幼川;刘良明;张永军;;我国摄影测量与遥感发展探讨[J];测绘通报;2007年01期

5 廖永生;陈文森;;无人机低空数字摄影测量参数计算和路线设计系统[J];测绘通报;2011年09期

6 冯文灏;共线条件方程式教学中的几个问题[J];测绘信息与工程;2003年02期

7 和会;邓少平;赵争;;星载SAR影像解译研究——以横断山脉地区为例[J];测绘与空间地理信息;2011年02期

8 张佳成;范勇;陈念年;;基于混合模型的CCD镜头畸变精校正算法[J];计算机工程;2010年01期

9 梅长林,张文修;利用局部加权拟合方法检验线性回归关系[J];系统科学与数学;2002年04期

10 程效军,胡敏捷;数字相机的检校[J];铁路航测;2001年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 桂德竹;基于组合宽角相机低空影像的城市建筑物三维模型构建研究[D];中国矿业大学;2010年

，

本文编号：718298