基于非量测数码影像的地形数据获取技术研究

摘要

本文提出了以普通数码相机作为数据获取工具,以近景摄影测量技术和数字图像处理技术等作为手段的地形数据的获取技术.普通数码相机作为一种非量测相机,用于量测目的时,其获取的像片存在许多缺点,如,不能准确提供相机的内方位元素,像片的畸变差比较大等.因此,影像数据处理算法与传统的摄影测量算法相比有不同之处.研究和大量的实验表明,论文所述非量测数码相机的量测化方法、量测处理算法和立体匹配方法是正确有效的,结合论文研究的数码影像量测处理算法和立体匹配算法,数码相机的量测应用能够降低近景摄影测量作业对设备和技能方面的要求.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1论文研究背景

1.1.1地形数据获取方法及特点

1.1.2数字近景摄影测量的发展及应用

1.1.3非量测数码相机应用的特点

1.1.4论文研究的目标

1.2论文研究的主要内容

1.2.1研究的主要内容

1.2.2研究的技术路线

第二章普通数码相机的标定

2.1相机标定的误差来源及标定内容

2.2数码相机标定的技术现状

2.3基于影像透视变换的畸变系数序贯标定方法

2.3.1畸变差改正模型的选择

2.3.2畸变系数标定

2.4内方位元素的测定

2.4.1三维控制场的建立

2.4.2内方位元素解算

2.4.3内方位元素解算精度及稳定性

2.4.4畸变系数和内方位元素的交替解算

2.5 Luca Lucchese畸变标定方法简介

2.6数码相机标定方法的评价

2.7本章小结

第三章适用于标定数码影像的量测算法及其特性

3.1工程坐标系的转换

3.2外方位元素计算

3.2.1外方位元素求解方法

3.2.2普通数码影像的外方位元素求解的特点

3.2.3标定数码影像外方位元素的计算

3.2.4外方位元素精度评价

3.3标定数码影像立体像对的相对定向

3.3.1连续法相对定向

3.3.2相对定向直接解

3.3.3两种定向方法的精度比较及应用选择

3.3.4畸变差改正对相对定向精度影响

3.4标定数码影像的模型绝对定向

3.4.1绝对定向

3.4.2绝对定向元素初始值的确定

3.4.3标定数码影像绝对定向精度

3.5本章小结

第四章普通数码影像立体匹配方法研究

4.1普通数码影像立体匹配的特殊性

4.1.1同名核线生成算法

4.1.2同名核线误差及二维匹配

4.1.3大交向影像几何变形对匹配的影响

4.2适用于普通数码影像的匹配方法

4.2.1基于相关系数匹配的改进算法

4.2.2近似核线约束下的相关系数二维匹配

4.2.3随点生成核线一维匹配方法探讨

4.2.4随点生成核线的改进最小二乘一维匹配

4.3基于随点生成核线的动态规划整体影像匹配

4.4本章小结

第五章地形数据快速采集系统的设计与开发

5.1地形数据快速采集系统的设计

5.1.1系统需求分析

5.1.2系统设计原则

5.1.3系统的设计

5.2系统数据的获取

5.3地形数据快速采集系统的实现

5.3.1数据输入与管理

5.3.2工程坐标系的转换

5.3.3像片的外方位元素计算

5.3.4立体像对定向

5.3.5影像匹配

5.3.6三维数据计算与结果输出

5.4系统作业流程

5.5系统应用及评价

第六章总结与展望

参考文献

致谢