基于中间变量的空间直角坐标到大地坐标的转换方法研究

利用迭代法实现空间直角坐标向大地坐标的转换,虽然精度较高,但是运算复杂,效率低.为了提高坐标转换的精度和运算效率,提出了一种新的空间直角坐标到大地坐标的转换方法,仅仅引入了几个中间变量就实现了坐标的转换,计算过程简单并且结果精确.采用卫星接收机的实测数据进行算法验证,最后通过与迭代法比较进行了精度评定.结果表明,该方法对经纬度的转换精度比迭代法高出两个数量级,对高度的转换精度也高出0.2m左右.     

改进的通视性检查算法

对虚拟环境中点到点的通视性检查算法进行了研究.在深入分析了一个目前具有代表性的投影覆盖检测(sieve overlap,简称SO)算法的基础上,对该算法进行了改进,使其更适合大规模分布式虚拟环境及各种仿真的需要.SO算法利用桶表和单线索三叉树进行地形多边形的管理及各种检索工作.基于感兴趣区的思想,大幅度缩减了桶表的检索范围,使点到点的通视性检查具有更高的真实性和实时性,能够更为有效地为大规模分布式虚拟环境中的动态实体提供各种环境信息.对SO算法及其改进算法SO^*在虚拟环境中应用的时间空间效率进行了分析.     

基于newton-raphson算法的坐标转换

随着测绘、测量技术的发展以及国防、军事、民用等部门应用需求的不断扩大，地心直角坐标系的应用越来越广泛，而从地心直角坐标到大地坐标的解算也成了坐标变换中常面临的问题。大地纬度的解算是从地心直角坐标到大地坐标变换的关键，通常都用采用迭代法实现。目前，在国内的纬度解算算法有很多，例如Heikkinen算法，Ozone算法，有理多项式逼近算法，以及改进的bowring算法等。该文给出了一种基于Newton—Raphson方法来实现地心直角坐标到大地坐标的转换。并且通过具体的算例，验证了这种转换算法具有较高的计算精度，并且具有一定的速度保证，能够应用于很多精度要求很高的领域。     

多雷达数据处理中坐标转换的新方法

在多雷达数据处理过程中,必须考虑减弱坐标转换带来的误差对数据处理的影响。针对此,提出了在多雷达数据处理中使用地心坐标系作为统一坐标系的一种新的坐标转换方法。该方法以地心坐标系作为统一坐标系,观测数据由本地直角坐标转换成地心直角坐标,再由地心直角坐标转换为情报处理中心的直角坐标。可以看出该方法进行的坐标转换都是大地坐标之间的转换,因此是简单和精确的。通过转换误差分析和验证,结果表明了该方法可以减小地球曲面误差等的影响。     

基于四元数的大地坐标转换算法及实现

在确定的地球椭球体上不同位置建立坐标系,它们之间的坐标变换在测量、军事等诸多领域具有重要应用。利用四元数可以表征坐标点绕轴旋转的特性,对现有坐标转换算法进行改进,并通过VC++设计实现了大地坐标转参心直角坐标、同一地球椭球体上不同坐标系之间坐标转换的功能。通过对特殊点建立坐标系对程序进行了验证和仿真,结果表明程序运行可靠,操作方便,满足转换要求。改进算法较原始算法有一定的改进。     

RSG地形的矢量视域改进算法

针对视域分析改进算法及其矢量化进行研究,提出了一种基于局部最优检测和高程限制的改进通视性算法。介绍了空间中两点通视性问题的基本算法;给出了局部最优单调区间的定义;通过分析视线方向与地形遮挡点之间的关系,提出了基于局部最优区间和最大高程限制的通视性改进算法,给出了算法的实现方法;改进算法只对一般高程点进行局部最优判断,而只对点序列中相对较少的一部分点进行完整的通视性计算,因此改进算法在收敛速度方面得到了明显改善;最后,通过程序仿真对改进算法进行了验证,并利用改进算法进行了视域分析与矢量化仿真。     

用于导航定位坐标系转换的引申迭代算法研究

为了提升卫星导航信号处理软件RTKLIB的直角坐标转换至大地坐标算法的性能,本文基于牛顿迭代算法的思路,在Bowring直接解法基础上提出一种引申迭代算法。经过理论分析和测试实验数据对比,本文证实了引申迭代坐标转换算法相对于RTILIB现有的一般迭代坐标转换算法,具有迭代次数更少、精度更高的特点,更适用于高度坐标h取值较大的情形。     

基于Matlab和地球高程数据的三维可视化弹道仿真

针对常规的纹理映射方法制作三维地球时存在的颜色数据量大、对硬件图形显示要求较高及立体感不强的弊端,运用Matlab提供的专业的地球高程数据颜色映射表,提出了一种基于地球高程数据的三维地球模型制作方法,并通过坐标变化将弹道位置参数转化为地心大地直角坐标,从而在三维彩色地球的基础上,绘制出了三维弹道曲线,仿真试验表明,所制作的三维弹道模型立体感及真实感较强,为弹道仿真提供了一种有效手段。     

多投影显示系统结构光几何校正算法

针对带有非规则曲面显示墙的多投影显示系统的几何校正问题,提出一种基于结构光投影技术的自动非线性几何校正算法.该算法首先用结构光投影技术计算出每个投影机与显示墙的映射关系;其次使用相机拍摄显示墙上的经纬度点阵;最后通过提取拍摄的图像特征计算得到投影机帧缓存中每个像素点在全局坐标系下的经纬度值,并将其转换为纹理坐标,从而实现了非线性几何校正.模拟仿真实验和虚拟机场系统中的实际应用结果表明,文中算法能够有效地提高系统的几何校正精度,且无需进行相机的标定和具有显示墙解析式的先验知识,适用于任意光滑的曲面显示墙.     

高斯-克吕格投影下的坐标变换算法研究

在GIS中经常会遇到地理坐标和直角坐标相互转换的问题.通过对地理坐标与直角坐标相互转换原理的简要分析,根据高斯-克吕格投影平面下地理坐标转换为直角坐标的正算公式,提出了直角坐标转换为地理坐标的三种坐标反变换算法,即交替折半迭代法、先后折半迭代法和有理逼近法,分析了算法原理、设计了算法流程,并进行了对比分析.经计算与性能分析表明：三种算法的精确性基本一致,有理逼近法迭代速度最快、交替折半迭代法次之、先后折半迭代法再次之,但总体来说算法在精确性及实时性方面均能有效地满足实际应用需求.     

遥感图像与地理坐标匹配的快速算法

针对在遥感图像处理中，在进行图像像素坐标与地理坐标相互转换时，转换速度和转换精度不能同时满足的矛盾，引入索引矩阵的概念，提出并实现了一种新的快速转换算法。该算法能快速、精确地进行地理坐标与图像像素坐标的相互转换。通过MODIS图像验证，可在接收图像的同时，实时地将经、纬度网格，省界(或州界)等地理信息叠加到卫星图像上。这对于要求实时处理的应用任务，如火灾监测的快速定位、军事侦察等具有极其重要的价值。     

Generation algorithm of grid model for complex terrain based on geodetic coordinate data transformation

Grid model construction is one of the preconditions for computational fluid dynamics (CFD) simulation. As many environmental accidents or unfavorable incidents occur in complex real terrain circumstances, corresponding grid model generation algorithm for scenario simulation has become a hot research field. The digital elevation model (DEM) is common for three-dimensional terrain modeling. DEM data usually consist of a certain number of geodetic coordinates, however, CFD preprocessing platform can't identify geodetic coordinates directly. In this paper, firstly an algorithm of coordinate transformation was proposed, which could convert geodetic coordinates to Cartesian coordinates in the form of length (x), width (y) and height (z). Secondly, another algorithm that generates a complex real terrain grid model was recommended based on the algorithm mentioned previously, which could import converted terrain data into a gridding platform for constructing the CFD terrain grid model. Experiments’ results showed that the terrain grid algorithm obtained through the combination of the two algorithms is highly geometrically consistent with real terrain. The algorithm provided by this study could give a more reliable and convenient basis for the application of CFD fine simulation in real complex terrain.     

消失点计算方法研究

利用消失点(线)进行场景理解与三维重建是计算机视觉研究中的一个重要问题。以往 主要是利用图像点的齐次坐标来计算,由于同一图像点的齐次坐标之间相差一个比例因子,当图像 坐标过大(或过小)时,会引起计算精度的下降。为此,从实际计算角度出发,利用图像点的坐标矢 量和调和共轭特性,研究了消失点的计算方法。经过举例分析和算法验证,证明该方法实用、可靠。     

基于RBF神经网络的三维残缺数据修补算法

提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络的修补方法,该方法首先通过人工介入法在残缺数据的边界附近获取样本点集,并以其最小二乘拟合平面为基础建立局部坐标系;其次,在此局部坐标系下,将训练后的RBF神经网络仿真曲面用于残缺区域数据点重采;最后,将重采点集通过坐标反变换后,替代原始点云数据中的样本点集。对真实残缺数据进行修补实验,结果表明效果良好。     

基于两段排样方式的矩形件优化下料算法

针对矩形件下料问题,提出一种基于两段排样方式的优化下料算法。首先构造一 种约束排样算法,生成矩形件在板材上的两段排样方式。然后采用列生成算法依据矩形件剩余 需求量迭代调用上述约束排样算法生成一个虚拟下料方案,按照不产生多余矩形件原则选取虚 拟下料方案中的部分排样方式加入到实际下料方案中,更新矩形件剩余需求量;重复上述步骤 直到矩形件剩余需求量为零。采用文献中基准例题将该算法与2 种文献算法进行比较,数值实 验结果表明该算法下料利用率比2 种文献算法分别高1.61%和0.78%。     

一种高效安全的椭圆曲线标量乘算法

基于点验证和基于一致性检测的椭圆曲线标量乘安全算法一般运算效率低下。为此,通过对错误探测方法进行改进,提出一种基于三进制的椭圆曲线标量乘算法,给出算法的正确性证明,并在仿射坐标和Jacobian坐标下对其进行分析,结果表明,在保证安全性的前提下,该算法的效率有较大提高。     

快速优化筛选多尺度矩形域的二进制描述

目的 为更好地兼顾基于手动设置的二进制特征描述子优越的实时性能和基于优化学习的二进制特征描述子鲁棒的区分性能,提出一种快速优化筛选多尺度矩形域的二进制描述算法(MRFO),运用于识别卫星装配时所需的典型工件目标。方法 按像素的灰度值和梯度方向划分图像并利用不同的高斯核函数进行平滑,建立多尺度的子图像集合;从多尺度的子图像中,快速通过约束条件提取候选矩形域;在训练阶段,通过优化学习计算候选矩形域的相关得分及最优阈值,筛选出其中具有强区分性和低相关性的集合;在测试阶段,计算筛选出的矩形域响应值并利用最优阈值进行二值化,将结果依次串联构成二进制描述向量。结果 实验通过ROC曲线图和80%精确率条件下的召回率统计结果证明MRFO描述算法具有优越的区分性能,平均的精确度能够高出对比算法8%~12%;并在真实的视频图像中利用MRFO描述算法识别出典型工件目标;根据训练阶段的执行时间只有传统优化学习算法的4.35%,只是在测试阶段略高于手动设置的二进制描述算法,证明MRFO描述算法具有优良的实时性能。结论 MRFO描述算法能够更好地克服各种视角、尺度和旋转变换的干扰以及周围相似背景信息的影响,准确识别出典型工件目标,有助于提高卫星的地面装配精度和效率,改善国内相关行业的自动化水平。普遍适用性较强,具有良好的应用前景。