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《基于非量测数码相机的近景摄影测量技术研究（可编辑）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、中南大学硕士学位论文基于非量测数码相机的近景摄影测量技术研究姓名:谭燕申请学位级别:硕士专业:大地测量学与测量工程指导教师:邹峥嵘20090501摘要随着摄影测量技术的逐步发展,基于数字影像与摄影测量基本原理的数字摄影测量已经取代了传统的摄影测量成图方法,已得到广泛的推广和应用。本文基于传统的近景摄影测量领域的一些研究成果,对普通数码相机的影像处理和摄影测量算法问题进行了进一步研究,主要的研究成果为:.由于影像平面与目标平面不能完全平行,所以近景摄影测量中圆形标志的数字影像一般为椭圆。如果圆形标志点较大,以至于圆形标志中心与其椭圆构像中心的偏差不可忽略。故本文从摄影测量
2、共线条件方程式出发,采用一种基于最小二乘的椭圆拟合算法,推导出偏差计算公式,分析偏差分布规律及偏差间的关系,尽可能降低偏差的影响。.本文介绍利用四维代数描述旋转矩阵,详细论述利用这种方法在空间后方交会中计算外定向元素的算法和单位四元数算法,以及与传统方法在运算过程中的收敛性进行比较。在近景摄影测量应用实例中,试验表明这两种算法的可靠性和稳定性,同时说明利用四维代数描述旋转矩阵的方法灵活性大,该方法在平差时避免了大量的三角函数运算,保证在各种情况下收敛并获得良好的结果,具有迭代次数少,计算结果稳定等优点。.实验使用非量测数码相机采集数字影像,使用三维控制场确定相机的内方位
3、元素和镜头的畸变系数。针对同像对中数码影像变形较大的情况,研究基于稳健估计的匹配方法自动匹配同名点坐标。本文结合工作的实际需要,研究一系列适合近景摄影测量情况的影像匹配技术。.在相对定向算法研究中,本文详细对算法与传统方法在运算过程中收敛性进行比较。分析像点在各种情况下的相对定向,试验表明?算法的可靠性和稳定性,同时说明算法描述旋转矩阵的方法灵活性大,该方法在平差时避免了大量的三角函数运算,保证在各种情况下收敛并获得良好的结果。.最后通过部分实例来验证上述算法在普通数码影像数据处理技术实际应用中的精度。关键词数码相机,椭圆偏差,算法,单位四元数,稳健估计,.,:,...
4、,,,,..,,.?.,,,’,..’,..,.Ⅱ?.?.,...?,,’,..,.,?,,,Ⅱ原创性声明本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名:啦日期:哞年』月艘日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文,允许学位论
5、文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名:簿导师签名塑鱼翌日期:上盟卜年上月丝日中南大学硕士学位论文第一章绪论第一章绪论.研究背景近景摄影测量是通过近距离目标的影像信息获取目标点群三维空间坐标的一门技术,它作为摄影测量的一个重要分支,近一二十年以来获得了很大的发展,在高精度三维测量以及变形监测等领域有了不少成功的经验。目前,我国已将近景摄影测量成功地应用于文物保护,美国俄亥俄州立大学将近景摄影测量应
6、用于移动测图系统。而将数码相机用于近景摄影测量,降低了设备的费用,简化了工程流程,特别是目前在处理数码影像中引入了更多的数字图象处理、模式识别等理论和技术,并且随着数码相机技术不断得到发展和完善,不远的将来,数码相机不仅应用于测绘界,还广泛渗透到其他领域。如用非量测相机近景摄影测量方法实现煤山测量;将数码相机应用于泥石流近景摄影测量及可视化;将数码相机应用于污水治理泵站沉井监测中;将非量测相机应用于北京人民大会堂穹顶的近景摄影测量测绘中:将数码相机应用于地质工程中,进行施工地质编录等。数码相机的分辨率还有待提高,但是,已有很多例证,说明它在简化摄影测量流程提高摄影测量全
7、过程的速度的无比优越性,不远的将来,必然会出现数码相机技术全面广泛地应用于摄影测量摄取影像过程的局面。..近景摄影测量与传统摄影测量的关系由于近景摄影测量是地面摄影测量的一个分支,它在计算问题与航空摄影测量中的许多问题相仿。因此,地面摄影测量中的一些解算技术可以直接引用到近景摄影测量中。然而,近景摄影测量作为一门独立的学科,在数据处理方面又具有其独特性。近景摄影测量中多基线数据处理的方法来源于航空摄影测量中的空中三角测量方法,它充分发挥多重覆盖的优势,其最大的优点在于野外涉及的地面控制点较少,真正实现了实时近景摄影测量数据处理。在航空摄影
