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消费级无人机的大比例尺测图能力分析 总被引：2，自引：0，他引：2
随着消费级无人机技术的不断成熟,利用消费级多旋翼无人机进行摄影测量成为可能。本文以消费级无人机搭载普通相机,在对相机进行高精度标定的基础上,根据消费级无人机的特点对像控点的布设进行设计和分析,得到消费级无人机摄影测量中像控点布设一般规律。对消费级无人机进行大比例尺测图的能力进行分析和精度评定,结果证明在合理像控点布设的情况下,消费级无人机测图结果的空三精度、分辨率和高程精度均可满足1∶500、1∶1000和1∶2000大比例尺地形测图的精度要求。利用消费级无人机进行大比例尺测图,可提高工作效率、降低工作成本,可推广到小范围大比例尺测图中。 相似文献
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无人机摄影测量技术在弃土场监测中发挥重要作用,消费级无人机具有低门槛、低成本的显著优势,但利用消费级无人机进行摄影测量的精度分析研究较少,特别是2021年发布的最新《低空数字航空摄影测量内业规范》中对测量精度有更高的要求。本文以公路建设项目弃土场为研究对象,根据地面布设的像控点评估应用消费级无人机对其进行倾斜摄影测量的精度,并与传统正射摄影测量方式进行对比分析。试验结果表明,消费级无人机通过倾斜摄影测量精度能提高25.19%～90.68%,在高程上更为显著,同时能够消减因地形落差大对测量精度的影响,使其达到厘米级,符合规范中1∶500比例尺的成图要求,证实了消费级无人机在弃土场监测中的可靠性与可行性。 相似文献
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发展和应用三线阵CCD（Charge-coupled Device）传感器是当前遥感测绘的一个重要方向，本文针对国内首台自主研制的机载三线阵CCD相机（以下简称GFXJ），开展了国产GFXJ相机几何标定技术研究。首先对比分析了GFXJ相机的成像特点和几何变形因素，在此基础上建立了基于CCD指向角的分段自检校标定模型；然后提出了循环两步法标定方案；最后在中国(嵩山)卫星遥感定标场和黑龙江鹤岗地区获得了多组飞行实验数据，采用循环二步法对GFXJ相机前、下及后视CCD每一像元指向角进行了准确标定，并生成可靠的CCD像点坐标文件。实验表明，本文提出的基于CCD指向角的分段自检校标定模型和循环两步法标定方案对于GFXJ相机具有良好的适用性和有效性，标定后可大幅提高影像无控定位精度；辅以少量控制点进行区域网平差，GFXJ影像定位精度可满足1:1000地形图测图的空中三角测量精度要求。同时本文建立的标定模型和标定方案可为其它机载线阵CCD相机的标定处理提供借鉴。 相似文献
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国产机载大视场三线阵CCD相机GNSS偏心矢量和IMU视轴偏心角标定技术 总被引：1，自引：0，他引：1
针对国内首台自主研制的机载三线阵CCD相机（以下简称GFXJ）,开展了国产GFXJ的GNSS偏心矢量和IMU视轴偏心角标定技术研究工作。首先介绍了GFXJ相机的成像特点,然后分析建立了GFXJ的GNSS偏心矢量标定模型和IMU视轴偏心角标定模型,并提出了GNSS偏心矢量和视轴偏心角循环两步法标定方案,最后在国家嵩山遥感综合实验场获得了多次飞行试验数据。通过进行区域网平差和标定处理,验证了本文建立的GNSS偏心矢量标定模型和IMU视轴偏心角标定模型的正确性和有效性,证实了本文提出的循环两步法标定方案可靠、可行,可显著提升GFXJ的几何定位精度。利用GNSS偏心矢量和IMU视轴偏心角标定值,大幅提高了GFXJ相机的无控定位精度。辅以少量控制点进行区域网平差,GFXJ影像平面定位精度可满足1：1000地形图测图的空中三角测量精度要求,高程精度距离指标要求略有差距。目前该款相机仍在校飞阶段,定型后几何性能有望进一步提高。同时,本文建立的GNSS偏心矢量标定模型和IMU视轴偏心角标定模型及提出的循环两步法标定方案,可为其他机载线阵CCD相机的标定处理提供借鉴。 相似文献
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一种稳健估计的无人机机载相机标定法 总被引：2，自引：0，他引：2
针对无人机机载相机参数需频繁地高精度标定问题,为满足不同条件下以及航测的需要,提出利用稳健估计平差法参与相机标定的方法.该方法根据相机针孔成像原理,利用线性和非线性的Tsai两步标定法,以及从Robust原理导出的选择权迭代法,逐步消弱特征点定位粗差对内参数估计的影响,以实现高精度相机标定.以无人机机载相机Cannon EOS 5D MarkⅡ进行标定试验,并采用9×9棋盘格LCD(纯平液晶显示器)作为标定模板.结果表明,该方法可获取较高的标定精度,且比等权最小二乘法参数估计更优,对于无人机机载相机标定具有一定的实用性. 相似文献
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相机自检校直接决定无人机影像空三的精度。沿输电线路走廊采集的长航带结构无人机影像是一种典型的退化配置,对其自检校容易出现“碗状”效应。为解决该问题,传统方法往往依赖较多控制点,而提出的自检校方法仅需一个控制点。首先研究经典物理模型和最新的数学模型;然后在增量式SfM(structure from motion)框架下,设计了一种联合无人机影像相机检校参数初始化和高精度差分全球导航卫星系统（global navigation satellite system, GNSS)位置信息辅助的相机自检校方法。利用两个实验区域不同采集模式下的4组无人机电力走廊影像进行无控制约束以及单个控制点约束的相机自检校实验。结果表明,提出的相机自检校策略在无控制点约束时,可以有效缓解长航带结构空三的“碗状”效应,减轻模型的弯曲程度,提高自检校空三的绝对精度;单个控制点约束自检校时,水平和高程精度均优于0.06 m。与当前主流开源和商业软件对比,该算法能够得到相当或更高精度。 相似文献
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对相机光学畸变精确检校是提高摄影测量精度的手段之一。常规的相机检校方法一般是利用检校场,对相机检校模型的畸变系数进行估算进而校正相机畸变误差。由于引起各类相机畸变的原因千差万别,目前尚无法找到能对各类相机都适用的理想模型。为此,本文在对现有相机检校模型进行分析的基础上,提出了一种相机检校迭代处理的思路。首先,利用现有条件快速建立简易的室外检校场。其次,利用现有相机检校模型按照迭代处理的思路通过多次应用检校模型进行迭代检校来消除影像畸变。最后,在无控制点情况下,结合自由网平差理论进行无控制点的相机迭代检校处理。本文通过对两种非量测相机进行检校试验,比较分析了常规检校方法和迭代检校方法。试验结果表明,本文提出的相机检校迭代处理的思路能在常规检校方法的基础上进一步提高非量测相机检校的精度。 相似文献
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提出一种能够在强约束条件下快速进行相机标定的方法。通过相机间6个相互独立的约束,充分利用系统的几何条件,确定相邻立体相机的固有关系;再以共线方程为基础推导强约束条件下的平差模型,并应用于自检校光束法平差,从而实现多相机系统的快速标定;最后利用改进的PMVS三维重建方法开展标定后系统的人体三维重建。实验表明,通过加入强约束条件,增加平差的多余观测数,提高了标定精度和鲁棒性,对三维重建的精度亦有较大提高,并且该方法可推广到多个相机组成的多相机立体量测系统的标定中。 相似文献
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Derek D. Lichti Changjae Kim Sonam Jamtsho 《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》2010,65(4):360-368
This paper describes a new method for integrated range camera system self-calibration in which both traditional camera calibration parameters and rangefinder systematic error parameters are estimated simultaneously in a free-network bundle adjustment of observations to signalised targets. Its mathematical basis is collinearity and range observation equations augmented with correction models for systematic error sources identified in the data. The self-calibration results from datasets captured with two different range cameras, a SwissRanger SR3000 and a SwissRanger SR4000, are presented and analysed in detail. The method’s effectiveness is demonstrated in terms of systematic error removal and independent accuracy assessment. Up to a 54% reduction in the residual RMS was achieved by inclusion of the proposed error models in the self-calibration adjustment. An improvement of at least 74% in the RMS of object point co-ordinate differences, over that achieved without calibration or provided by the manufacturer’s software (in the case of the SR3000), was realised in an independent accuracy assessment. In addition, the effects of several influencing variables, including the range stochastic error model, the network geometry and the range measurements themselves, on key correlation mechanisms are analysed in detail. 相似文献
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提出了基于大比例尺航空影像共面约束的相机自检校方法,该方法使用所有立体像对同名点基于共面约束对相机的内方位元素及畸变系数进行解算。首先进行航空影像同名点匹配,构建立体像对;然后基于共面约束使用直接解法和迭代优化进行相对定向,解算相机位置与姿态;最后使用最小二乘优化方法解算相机内方位元素和畸变系数。对于高分辨率大尺寸航空影像,图像中心及边缘的畸变差异较大,为了进一步提高解算精度,对图像进行网格区域划分解算畸变。使用大比例尺航空影像进行解算能真实精确反映航空摄影测量时所获取图像的相机参数和畸变系数,避免检校环境与使用环境不同解算得到的相机畸变参数不能真实反映所获取影像的畸变问题;使用所有同名点解算,避免由于选择不同特征点或控制点对检校精度的影响;通过区域网格划分,进一步提高了解算精度。对检校结果进行了分析,该方法精度较高,与基于室外检校场的精度相当,能真实精确反映航空摄影测量时所获取图像的相机参数和畸变系数,提高了三维重建的精度。 相似文献
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An image sequence-based, fully automatic and rather flexible procedure for the calibration of stationary multi-camera systems for 3-D observation of dynamic events is presented and analysed. While conventional close-range camera calibration techniques are either based on a stable point-field with known reference coordinates or on a temporarily stationary point-field with only approximately known 3-D coordinates, which is imaged from different locations and under different orientations with one single camera, the presented technique is based on stationary cameras and moving targets, making use of the image sequence acquisition nature of most solid state cameras. In the simplest version, only one easily detectable marker has to be tracked through image sequences of multiple pre-calibrated cameras, thus avoiding the necessity of homologous feature identification for the establishment of multi-view correspondences; 3-D coordinates of the marker position are not required. This single-marker method does not allow for the determination of the interior orientation. In an extended version allowing for full camera orientation and calibration, a reference bar of known length is moved through object space, with the problem of feature identification and establishment of multi-view correspondences being reduced to the tracking of two targets. The method can only be used with multi-camera systems and is most useful for 3-D motion analysis applications, but may be adapted to a wide range of other applications. The advantages of the method over conventional self-calibration techniques are the trivial establishment of multi-view correspondences, the fact that no temporarily stable target field has to be constructed, and the fact that each camera has to be set up only once. After an explanation of the technique, its performance is examined in detail based on extensive computer simulations, and the practical effectiveness is shown in a pilot study on industrial robot calibration. Based on these studies, recommendations are given concerning the number of reference bar locations, preferable reference bar orientation schemes and the achievable accuracy potential. 相似文献
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光学遥感卫星影像在轨几何定标是确保影像几何质量的必要环节。首先介绍了光学卫星在轨几何定标方法的研究现状;然后,对于当前主流的基于地面几何检校场的在轨几何定标方法,结合光学卫星地面分辨率不断提高的发展趋势,阐述了其受限于对参考影像的依赖而存在的问题;最后,论述了无需地面定标场的在轨自主几何定标的发展趋势,并提出了多种基于多角度交叉约束成像的在轨自主几何定标方法构想。 相似文献
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宽角相机低空航测的精度分析 总被引：1，自引：0，他引：1
首先从理论上对低空航测精度与相机像场角的关系进行了定量分析,得出低空航测应尽可能使用宽角相机的结论;接着指明了单镜头相机扩大像场角的局限和现有市场上的组合宽角相机因重量过大而不适用于低空轻荷载无人机的不足,阐述了作者研制的具有自检校自稳定功能的组合宽角低空轻小型相机的特点,尤其是实现组合成像静态误差和动态误差自检校的技术原理;针对大比例尺测图的实践,提出通过宽角相机大重叠航空摄影提高低空航测精度的技术建议;最后用典型工程生产数据验证了上述理论分析的正确性。 相似文献
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传统的相机检校方法受限于高精度的三维检校场或已知空间结构的检校模板，针对这个问题，在分析智能手机成像特征的基础上，提出一种无需控制信息的相机检校方法。该方法主要包括两个步骤:首先按3×3模式采集影像数据，选取基准影像，分别与其他影像进行相对定向以构建单元模型，通过比例系数进行模型连接后建立自由网模型，将所有摄站点、物方点坐标纳入到统一的基准影像坐标系中；然后以选择的基准影像为参考，并考虑附加参数模型，进行自检校光束法自由网平差，解算其余影像相对于基准影像的方位元素以及附加参数，从而完成相机的检校。实验结果表明，该检校方法是有效的，可显著提高测量的精度。 相似文献
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资源一号02C卫星全色相机在轨几何定标方法 总被引：6，自引：2，他引：4
为提高资源一号02C卫星全色影像几何精度,首先从其严格几何成像模型出发,对成像过程中的几何误差来源及其特性进行分析,在此基础上构建资源一号02C卫星全色相机的在轨几何定标模型;然后,将待定标参数分为内外定标参数,采用分步迭代策略进行解算;最后,基于本文的定标模型及解算方法,利用嵩山定标场提供的高精度参考数据对其进行了在轨几何定标实验。实验结果表明,本文的定标模型及解算方法合理有效,能显著提高资源一号02C卫星全色影像的无控定位精度和有控定位精度;同时,内定标精度优于0.3个像元。 相似文献