【摘要】：無人機具有低空飛行,拍攝影像分辨率高,工作周期短,工作效率高,靈活性強等優(yōu)勢,已經(jīng)廣泛應用于應急測繪、交通軍事、地理國情普查、工程應用等領域。大量的實驗表明,無人機測繪1:500、1:1000地形圖時,其地面分辨率可以達到規(guī)范標準,但是高程精度無法滿足規(guī)范要求。針對無人機航測高程精度誤差較大的情況,本文綜合了現(xiàn)有的研究成果,提出以空中三角測量技術為依據(jù),通過無人機平臺加載航測相機和測距儀設備來求得測距儀所打的激光點在地面上三維坐標中的高程值代替?zhèn)鹘y(tǒng)航測高程值的方法。通過比較本文的方法計算出來的檢查點的高程值與實地放樣得到的高程值,驗證了本文方法在提高攝影測量地面點高程精度的可行性。文章的研究內(nèi)容有以下幾點:(1)列出了一般空中三角測量的大致流程,使用了MATLAB相機標定工具箱對相機進行內(nèi)參數(shù)的標定,求得畸變系數(shù)用于校正航測相機提取的視頻幀。(2)本文通過比較幾種常見的特征點提取算子,最終選用具有尺度不變性和旋轉不變性的BRISK算子為本文的圖像特征點提取算子,通過比較兩種常見的匹配方法,選用匹配效果更好的FLANN匹配方法完成影像匹配。然后,采用RANSAC算法對錯誤的匹配點對進行剔除,保證了用于區(qū)域網(wǎng)模型連接點的正確性。另一方面,運用光束法平差減小區(qū)域網(wǎng)模型中的累積誤差,并把最終生成的點云數(shù)據(jù)進行可視化,給人以直觀的感受。(3)本文提出了一種基于圖形匹配的方法來求取攝站點坐標,從而避免了GPS與航測相機光心之間的幾何誤差、拍照時的相機時滯、信號傳輸?shù)确矫娴恼`差,保證了GPS與航測相機之間的時間同步。通過在測距儀獲取數(shù)據(jù)時添加與GPS數(shù)據(jù)具有相同時間起點的時間標簽,完成了GPS數(shù)據(jù)與測距儀數(shù)據(jù)之間的時間同步。(4)以無人機加載集成設備為平臺,以空中三角測量技術為理論基礎,求得了實驗測區(qū)內(nèi)激光點的空間三維坐標,根據(jù)檢查點的平面坐標在實地放樣出該檢查點,比較了用本文的方法計算出來的該檢查點的高程值與實地放樣得到的高程值,驗證了本文方法在提高攝影測量地面點高程精度的可行性。
【學位授予單位】：東華理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：P231
【圖文】：

圖 2. 2 建立尺度空間Fig.2.2 establish scale space圖 2.2 所示，影像與高斯函數(shù)卷積形成高斯尺度空間，大小相同，尺構成一階(Octave)，這里每階有 5 層影像,上一階的倒數(shù)第二層影像降下一階的第一層影像。兩相鄰高斯層影像相減得到 DOG 影像，為了的極值點，每一個采樣點要和它所有的相鄰點比較，確定該點是否是度域的極大值或極小值。圖 2. 3 DoG 尺度空間局部極值檢測

圖 2. 2 建立尺度空間Fig.2.2 establish scale space像與高斯函數(shù)卷積形成高斯尺度空間ve)，這里每階有 5 層影像,上一階的倒影像。兩相鄰高斯層影像相減得到 D個采樣點要和它所有的相鄰點比較，極小值。

統(tǒng)計鄰域像素的梯度方向。梯度直方圖的范圍是 0～360 度，其中每 10 度一個柱(bin)，總共 36 個柱[26]。Lowe 論文中還提到要使用高斯函數(shù)對直方圖進行平滑，減少突變的影響。直方圖的峰值則代表了該關鍵點處鄰域梯度的主方向，即作為該關鍵點的方向。在梯度方向直方圖中，當存在其他峰值相當于主峰值的 80%時，則將這個方向認為是該關鍵點的輔方向。一個關鍵點可能會被指定具有多個輔方向，這可以增強匹配的魯棒性。最后,使用拋物線對直方圖的每個峰值位置的三個最鄰近值進行插值，以獲得更高的精度。直方圖的峰值通過二次拋物線函數(shù)2f ( x ) = a ( x c )+ b進行擬合，設最大bin的峰值為mid ，左邊bin的值為left，右邊bin的值為right ，將三個點( 1 , left)，(0, mid )，(1, right )代入上述曲線函數(shù)求出 a , b, c值,則直方圖峰值柱的最大值為c值。

【參考文獻】

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本文編號：2771758