无人机航测影像精度提升方法探索

文章基于无人机航测系统概述,提出几点无人机航测影像精度提升方法,并论述无人机航测在低空测量作业、土地资源测量以及农田节水灌溉工程中的应用价值,期望能够为相关从业人员提供参考借鉴.     

基于特征的无人机航测影像非刚性配准方法

无人机航测影像配准是实景三维建模的关键步骤,其在变化检测、图像拼接融合及目标识别方面具有重要的作用。基于此,对已有的航测影像配准方法进行优化,将薄板样条配准模型运用到航测影像配准中,得出一种基于特征的非刚性配准方法。首先利用Canny算法对待配准航测影像进行边缘检测;然后在此基础上采用SURF算法完成特征点提取,基于距离测度完成特征匹配;其次,使用RANSAC算法由局部到整体剔除错误的匹配点对;最后基于精确地匹配点对,利用薄板样条函数构建配准模型,实现航测影像整体和局部上的精准变换。实验结果表明,文章改进的方法在进行无人机航测影像配准时能取得更好的配准精度。     

面向大型零部件的三维形面高精度测量方法

目前,辅助激光视觉测量法已广泛应用于大型零部件的三维形面测量。针对该方法在测量过程中普遍存在的轮廓边界信息获取不准确的问题,提出一种面向大型零部件的三维形面测量方法以获得精确的形面信息和轮廓边界信息。首先,根据光条图像序列采集特性,基于时间流的光条自适应定位方法实现了光条所在区域的实时定位;其次,提出了一种基于光条几何特征突变的边界提取方法,获取光条处的被测物边界行（列）坐标位置;然后,利用光条区域内快速提取的光条中心结果,确定准确的边界特征点坐标,并仅保留边界特征点以内的有效光条中心点;最后,对所提取的有效光条中心进行了三维重建,结合光条扫描实现了整个形面的三维快速测量。实验验证结果表明:该方法可实现被测物三维形面信息的高精度快速测量,同时获取精确的轮廓边界信息,其测量精度达到0.06 mm,且大大减小运算量,满足大型零部件的快速高精度测量要求。     

低空动态成像位移矢量探测方法

为补偿像移、提高影像的质量,需要准确探测影像间的像平面位移矢量。在给出星载相机像移矢量测量常用的联合变换相关基本原理的基础上,提出一种改进的联合变换相关的方法。提出改进的适用于低空影像的自反馈模糊边缘检测方法,以实现输入图像预处理;通过消除0级衍射峰,以质心法提取互相关峰的坐标,实现互相关峰高精度探测。利用仿真和真实低空成像实验对该方法的测量精度和性能进行了分析。仿真表明,该方法对于运动模糊在0~10pixel范围内,高斯噪声小于等于0.002时,影像间像位移在0~20pixel时,探测精度可控制在0.03pixel以内。真实实验进一步表明,本文方法像移测量精度可达到0.2pixel。该方法能够高精度、稳健地探测低空影像的像位移矢量。     

机载激光雷达系统的特征及其优势分析

机载激光雷达系统可以快速高精度、高密度地获取地面影像及其匹配的三维点云坐标数据,具有POS定位技术,无需(或少量)地面控制即可获取像片的外方位元素,直接用于高精度的3D产品生产,可简化复杂工序,减少外业测量工作量,降低成本,缩短航测成图周期。     

一种机载定位坐标转换方法误差分析及仿真

基于地球椭球参考模型空间目标定位坐标系的建立,提出通过在飞机上测量地面目标方位角和斜距这二维坐标信息,而不需要测量俯仰角信息对目标进行定位并用于电子地图的坐标转换方法,研究了算法误差和测量数据误差对定位精度的影响,并进行了仿真分析,验证了算法的有效性。     

单向测距飞机导航用最佳自适应相位估算接收机

<正> 第一章前言为增加空中安全和可靠性之发展需要,已促使了对改进飞机导航与着陆方法的研究兴趣。理想要求是,在全天候条件下,优于视力。满足此要求所需的主要项目是,要保证精确的飞机位置信息。获得位置坐标的合适方法是通过无源单向测距。用这种技术,在飞机上所测的传播电磁波的相位延迟直接与离测量站的距离和飞机的介入距离有关。要获得位置坐标需要两个或更多个站。另外,在不能满足发时站视线的定位中,可用的位置坐标要求迫使使用频谱的低频部份。因此,利用单向测距的精确、远程位置坐标,就意味着空间低频电磁波的准确相位估计。     

大型影像测量场多像机组合标定技术

大型影像测量场需要采用多部测量像机获取测量目标的视频数据,本文针对多部测量像机坐标基准统一问题,研究了多像机组合标定技术,将测量场内多部像机统一至同一坐标基准,并实现了工程应用.     

车载激光点云与序列化全景影像融合方法

利用车载移动测量系统采集的全景影像,建立全景球坐标系。将车载点云通过一系列的坐标转换,在全景球坐标系下利用球心、球面上像点和球面上物点三点共线关系,实现车载移动测量系统激光点云与全景影像的融合。全景影像拍摄盲区造成真彩点云存在"黑洞",从而导致导致路面信息缺失。针对该问题利用相邻影像重叠关系对"黑洞"进行修补。通过人工采集检查点对融合精度进行评定,结果表明,该方法融合结果正确,全景影像与激光点云融合精准,修补"黑洞"后,路面信息保留完整。     

关于航测外业作业流程的思考——基于内蒙古自治区地图院1:1万地形图作业实践

航测外业测绘工作主要是像片控制点联测和像片调绘,但航测外业测绘工作往往耗时长,成本高,文章主要通过介绍航测外业作业方法及GPS静态网在1:10000航测地形图中的应用情况,并从生产效率角度,对航测外业测绘方法进行了介绍,供大家参考。     

激光光斑中心位置的亚像素定位技术研究

激光光斑中心位置的确定是墩顶位移测量系统中进行位移量计算的关键与核心,能否准确定位光斑中心直接关系到计算的准确程度。利用MATLAB对由墩顶位移测量系统采集到的激光光斑图像采用噪声消除和中值滤波进行图像平滑处理,提高目标与背景的区分度,为提取目标创造条件。其次,利用Canny算子对图像进行分割,以便从复杂背景中提取目标图像。最后,根据所提取的目标利用亚像素细分算法中的灰度重心算法求出激光光斑的中心坐标,为实现墩顶位移的精密测量提供了关键数据。     

冷轧带钢激光拼焊的焊缝在线检测研究

焊缝质量在线检测是冷轧带钢激光拼焊过程中的重要关键技术之一。为了解决武钢TRUMPF12000 轴快流激光拼焊设备在焊接过程中出现的错边、拼缝、焊缝形态等问题,采用3个传感器分别采集焊前间隙图像信息、焊接过程图像信息以及焊后焊缝图像信息,利用OTSU 自动计算图像阈值、运用投影矩阵的方法将图像坐标转换到工件坐标,编写程序提取图像特征点的方式建立焊缝质量在线检测系统,并以5m/min焊接速率对3mm厚冷轧板进行焊接实验,测量焊接试样焊缝宽度相对误差在4.42%左右。结果表明,焊缝质量检测系统可以计算出较为准确的焊缝宽度、焊缝错边量等信息。     

时间连续帧信息复用条纹中心快速提取方法

线结构光三维测量技术通过逐行扫描工件,计算工件连续轮廓线三维坐标,最终拼接各轮廓线形成完整的三维形貌。为了研究扫描过程中图像连续帧之间的相似性关系,提出一种时间连续帧信息复用的条纹中心快速提取方法,进一步提升线激光光条中心线提取速度。首先,采用自适应光条分割重心提取算法对首帧激光条纹进行中心线坐标计算;然后,在时间连续帧中心线坐标信息的基础上,对当前帧光条图案进行快速光条粗定位;最后,对光条中心线进行亚像素精度计算。该方法根据时间连续帧图像的相似性,进行连续帧光条中心线坐标信息复用,减小重复计算,提高算法速度。实验结果表明,该方法可实现高达133 frame/s的中心线计算速度,大幅提高了结构光三维扫描速度,可应用于其他大型工件的三维重建。     

基于块匹配的激光条纹亚像素中心提取

线结构光进行三维测量时获取的结构光图像易受噪声干扰,影响了光条中心提取精度,进而限制测量系统精度。为减少噪声干扰,提高光条中心坐标提取精度,提出了一种基于块匹配的光条中心提取方法。通过骨架细化算法初步提取光条像素中心,在每个像素中心周围生成包含其邻域信息的图像块,通过块匹配寻找结构光图像中的相似光条结构,求取具有相似结构的光条中心坐标均值作为最终坐标中心。通过仿真分析和实验验证,该算法能够有效抑制图像噪声影响,提高了光条中心提取精度。     

基于摄影测量的飞机阻力伞运动参数测量技术

针对某型阻力伞性能鉴定试飞科目要求，需要精确测量阻力伞在稳定工作时的垂直、水平摆角，从而为该产品的技术鉴定提供依据。本文根据加装在飞机机背中段的高速摄像机，获取阻力伞的运动影像，通过图像分析处理识别特征点的亚象素坐标，采用摄影测量的解算算法，推导出数学解算模型，实现了阻力伞运动参数的最优解算。结合真实飞行试验对测量结果进行了分析，数据结论准确。     

双目测量系统目标相对位置误差分析

目标特征点三维坐标的测量精度直接影响目标位姿的解算,准确确定影响目标位姿的误差因素,对各项误差进行合理分配及综合,是提高目标测量精度的关键。目前,像点提取精度、特征点匹配精度根据现有算法已达到瓶颈,而在摄像机内部结构及标定等方面提高测量精度还有较大的研究空间。通过建立成像点坐标测量方程,综合分析各误差因素对目标位置的影响。通过实验分析与仿真,摄像机内部结构误差及标定误差对成像点坐标的影响在一个像素内,当f=0.031 9 m,目标距离为20 m时,目标位置总体测量精度为0.029 4 m。对光学成像系统内部结构的设计及电子器件的选型具有较大参考价值。     

无人机测量技术在铁路工程测绘实践中的应用研究

无人机测量技术在铁路工程测绘实践中的应用优势明显。利用此技术在复杂的铁路工程建设中能够获得精准的数据信息,从而实现地质勘测、观察灾情等铁路勘测作业的高质量完成。文章以无人机测量技术应用优势为出发点,阐述了无人机技术在铁路工程测绘的准备工作、航测、数据处理等环节中的应用,并结合实际案例深入分析无人机测量技术在铁路工程中的实践运用。     

小视场环境下的摄像机标定

摄像机标定旨在建立三维世界坐标与二维图像坐标之间的映射关系。传统标定板为数十个整齐排列的标准圆或网格,通过提取圆心坐标或网格角点坐标进行标定。在微小物体测量系统中,摄像机视场较小,无法从传统标定板提取足够多点坐标信息。针对这一问题,提出一种基于二次曲线与直线的混合标定方法。该方法抛弃了利用点对点关系的标定方法,转而利用二次曲线方程及直线方程在两种坐标系下相对应的关系进行标定,使摄像机即使是在非常小的范围内仍然能够提取足够的信息进行标定。仿真与实验证明,相对于基于点的标定方法,混合标定方法精度高,具有更好的稳健性。另外,标定模板为一个标准的半圆,制作简单,方便应用到小视场的环境中。     

基于结构光扫描的彩色三维信息测量技术

提出了一种基于线结构光扫描的彩色三维信息测量方法,建立了扫描测量的数学模型,利用一种圆孔阵列平面靶标完成了系统光平面参数的标定。利用所研制的系统对一标准棱块进行测量,空间测量精度优于0．1mm。提出了通过计算测量点对应彩色图像中像素坐标获取颜色信息、对整个扫描数据进行颜色渲染的方案,并对小花盆进行了三维测量和颜色渲染,获得了完整准确的彩色三维数据。系统具有测量精度高、颜色渲染快速和准确的特点。     

基于图像的红外镜头焦距快速检测方法研究

如何准确检测镜头的焦距是红外镜头参数检测的一项重要研究内容.本文提出了一种基于刀口靶图像的焦距快速检测方法.该方法先采集红外镜头聚焦状态下的刀口靶图像,再进行刀口靶图像的二值化处理;通过提取目标的边缘轮廓,获得最小外接矩形的顶点坐标信息,从而估算出红外镜头对应焦距.实验结果证实:该检测方法可快速、准确地测量出镜头的焦距...