倾斜摄影空中三角测量若干关键技术研究

发布时间：2017-03-24 00:12

  本文关键词：倾斜摄影空中三角测量若干关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在航空摄影测量领域,倾斜数字航摄仪的使用被认为是近些年来测绘领域新装备的典型代表。倾斜数字航摄仪与传统的数字航摄仪相比,在获取地物的垂直影像的同时,还能获取覆盖地物侧面纹理信息的倾斜影像,下视和侧视纹理信息的同时具备,极大地扩大了倾斜影像的应用范围。虽然倾斜影像在测绘领域的应用前景十分诱人,但其影像本身倾角大、影像重叠度高的特点也对现有数字摄影测量系统各个环节提出了巨大挑战;空中三角测量作为系统的一个关键技术环节,同样需要解决好倾斜影像带来的技术难题。论文在倾斜航空影像初始拓扑关系的建立、特征点提取、多视匹配算法、空三精度方面做了相应的研究,尝试解决传统摄影测量在倾斜影像空中三角测量中不适应的问题,文章的研究工作主要体现在以下几个方面:(1)倾斜航空影像初始拓扑关系的建立分析了倾斜数字航摄仪安装方位与影像坐标系之间的关系,提出了倾斜多视影像旋转方向自动确定的算法;根据pos辅助信息,重新排列航带,重建了倾斜航空影像初始拓扑关系。(2)倾斜多视影像的特征点提取与匹配利用重复率作为特征点提取算子的评价指标,设计实验对不同算子的性能进行对比,选择了适用于倾斜航空影像的特征点提取算子;分析了现有的多视最小二乘的匹配算法对倾斜航空影像的不适应性,利用分组和分步策略对算法进行了改进,形成了一种适合多视倾斜影像的匹配算法,最后通过实验验证了改进算法的可行性和有效性。(3)倾斜摄影测量空三精度研究从倾斜影像的特点出发,讨论了倾斜姿态的像片对空三加密精度的影响,为验证倾斜摄影测量的空三加密精度,利用倾斜数字航摄仪TOPDC-5在安阳测区的影像数据设计了三组实验,分别对垂直影像、倾斜影像、垂直影像加倾斜影像进行空三加密处理。三组实验的对比结果证实,倾斜摄影测量空三加密的高程和平面精度相对于传统摄影测量都有所降低。
【关键词】：倾斜航空摄影 拓扑关系建立 特征点提取 多视匹配 精度研究
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P231.4
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-21
• 1.1 研究目的和意义11-12
• 1.2 国内外研究现状与分析12-18
• 1.2.1 倾斜航空摄影技术综述12-15
• 1.2.2 国内外研究现状15-18
• 1.3 研究内容18-19
• 1.4 论文结构19-21
• 2 倾斜航空影像初始拓扑关系的建立21-33
• 2.1 倾斜多视影像旋转方向自动确定21-26
• 2.1.1 像素坐标系、影像坐标系和像平面坐标系21-22
• 2.1.2 倾斜数字航摄仪安装方位与影像坐标系的关系22-24
• 2.1.3 倾斜多视影像旋转方向自动确定算法24-26
• 2.2 基于pos信息的航带关系重建26-29
• 2.2.1 倾斜航摄系统各视角相机pos的计算26-28
• 2.2.2 基于pos信息的航带关系重建算法28-29
• 2.3 实验与分析29-32
• 2.3.1 实验数据29-30
• 2.3.2 基于pos信息的航带关系重建实验30-31
• 2.3.3 多视影像旋转方向自动确定实验31-32
• 2.4 本章小结32-33
• 3 倾斜航空影像的特征点提取33-45
• 3.1 常用特征点提取算子总结33-39
• 3.2 特征点提取算子评价指标39-41
• 3.2.1 重复率39-40
• 3.2.2 重复率检测算法40-41
• 3.3 实验与分析41-44
• 3.3.1 实验数据41-43
• 3.3.2 不同特征点提取算子重复率比较与分析43-44
• 3.4 本章小节44-45
• 4 倾斜航空影像的匹配算法45-67
• 4.1 影像匹配基础45-50
• 4.1.1 匹配基元45-47
• 4.1.2 搜索策略47-49
• 4.1.3 最小二乘影像匹配的数学模型49-50
• 4.2 多视最小二乘匹配算法50-53
• 4.2.1 基于物方面元的最小二乘影像匹配模型50-52
• 4.2.2 现有算法的不适应性52-53
• 4.3 适用于倾斜航空影像的多视最小二乘算法53-60
• 4.3.1 匹配策略53-57
• 4.3.2 算法流程57-60
• 4.4 实验与分析60-65
• 4.4.1 实验一：基于物方面元的最小二乘影像匹配实验61-62
• 4.4.2 实验二：适用于倾斜航空影像的多视最小二乘算法实验62-65
• 4.5 本章小结65-67
• 5 倾斜航空影像空三加密精度研究67-75
• 5.1 理论精度分析67-68
• 5.2 实验设计68-70
• 5.2.1 流程设计68-69
• 5.2.2 空三原理69
• 5.2.3 评定标准69-70
• 5.3 实验与分析70-74
• 5.3.1 实验数据70-71
• 5.3.2 垂直影像空三加密实验71-72
• 5.3.3 倾斜影像空三加密实验72
• 5.3.4 倾斜影像联合垂直影像空三加密实验72-73
• 5.3.5 结果对比和分析73-74
• 5.4 本章小结74-75
• 6 总结与展望75-77
• 6.1 总结75
• 6.2 展望75-77
• 参考文献77-81
• 作者简历81-83
• 学位论文数据集83

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  本文关键词：倾斜摄影空中三角测量若干关键技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：264803