本文關(guān)鍵詞：低空無人機空中三角測量精度分析

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【摘要】：低空無人機攝影測量存在其自身的短板,其特點決定著其遙感影像存在鏡頭畸變、角旋度大、作業(yè)時的像幅過多過小、重疊度以及無人機系統(tǒng)自身硬性、匹配等問題,這些問題困擾著低空無人機從拍攝到整個后期數(shù)據(jù)處理。對于這些問題,本文將從算法入手,研究解決問題的可能性,對于算法不能處理的,看能否逆向求出,這些研究的問題都是圍繞著低空無人機攝影測量的空中三角內(nèi)容展開的。本文將圍繞著無人機航拍的數(shù)據(jù)為研究對象,討論低空無人機的硬性要求、攝影數(shù)據(jù)的特點、畸變糾正、影像匹配、光束法平差過程中,分析影響空三加密成果的各種問題以及解決辦法。本文討論以下幾個方面:(1)由于低空無人機的執(zhí)行的是空中作業(yè)任務(wù),討論了其平臺的高低、速度和曝光長短的關(guān)系,并簡要的介紹了關(guān)于攝影測量的的技術(shù)和需求定位;(2)由于數(shù)碼相機屬于非量測型鏡頭,其易產(chǎn)生光學(xué)畸變誤差,這需要運用畸變糾正模型。但經(jīng)過影像糾正發(fā)現(xiàn)誤差偏值過大,所以在進行空三加密之前必須要進行影像糾正,其決定后期的成圖精度;(3)低空無人機飛行時由于各種原因,導(dǎo)致遙感影像存在航向重疊和旁向重疊的不規(guī)則、旋角問題過大等原因,這需要用到匹配技術(shù),而灰度匹配難以滿足目前的精度要求。本文介紹了一種目前比較流行的匹配技術(shù),基于Harris算子和SIFT算法結(jié)合的匹配效果試驗,其針對各種出現(xiàn)的問題都具有很好的穩(wěn)定性;(4)在光束法平差的基礎(chǔ)上,介紹了其平差的方式,并探討一下傳統(tǒng)和現(xiàn)代的的空三處理流程。簡要的介紹了空三精度的分析方法,揭示理論精度誤差的傳播公式以及實際精度較值的模型,并結(jié)合國家標準,給出不同比例尺的精度限值;(5)精度是空中三角測量中的重要指標,了解其各個環(huán)節(jié)直接反映了攝影測量工作的質(zhì)量�？罩腥菧y量的環(huán)節(jié)較多,為了保證最終結(jié)果的精度,必須在每一個環(huán)節(jié)進行精度分析,使得獲取較好的結(jié)果。本文設(shè)計的是不同閾值和不同控制點布設(shè)方案對于精度的影響,圍繞著平差試驗得出錯誤和粗差的匹配點剔除的辦法,對比分析閾值和控制點平差的精度值。
【關(guān)鍵詞】：無人機 影像糾正 影像匹配 空中三角精度 光束法平差
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P231.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-11
• 1 緒論11-17
• 1.1 研究背景和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外無人機遙感研究現(xiàn)狀12
• 1.3 空中三角測量的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.1 攝影測量的發(fā)展?fàn)顩r12-13
• 1.3.2 空中三角測量的概念及前沿發(fā)展13
• 1.4 空中三角測量的發(fā)展階段13-14
• 1.5 空中三角測量發(fā)展的國內(nèi)外狀況14-15
• 1.6 研究內(nèi)容和論文結(jié)構(gòu)15-17
• 2 低空無人機攝影測量系統(tǒng)17-25
• 2.1 低空無人機航攝系統(tǒng)17-22
• 2.1.1 無人機的分類17-18
• 2.1.2 低空無人機技術(shù)和性能要求18-22
• 2.2 低空無人機攝影測量22-23
• 2.2.1 無人機低空攝影的優(yōu)點22
• 2.2.2 低空無人機低空攝影的缺點22-23
• 2.2.3 低空無人機航攝的應(yīng)用定位23
• 2.3 攝影測量涉及的坐標系統(tǒng)23-25
• 2.3.1 像方坐標系統(tǒng)23-24
• 2.3.2 物方坐標系24-25
• 3 非量測型數(shù)碼相機的畸變值糾正25-35
• 3.1 數(shù)碼型相機的誤差來源25-27
• 3.1.1 系統(tǒng)性誤差25-27
• 3.1.2 隨機性誤差27
• 3.2 畸變性誤差的糾正27-30
• 3.2.1 非量測型數(shù)碼相機的檢校27-28
• 3.2.2 數(shù)字影像畸變糾正28-29
• 3.2.3 畸變性誤差的改正模型29-30
• 3.3 影像糾正分析30-35
• 3.3.1 影像畸變糾正30
• 3.3.2 畸變糾正值對比30-32
• 3.3.3 對比點糾正值的試驗分析32-35
• 4 影像匹配35-49
• 4.1 影像相關(guān)的算法分類35-43
• 4.1.1 灰度匹配35-38
• 4.1.2 特征匹配38-43
• 4.2 Harris算子43
• 4.3 誤匹配點的剔除43-44
• 4.4 基于Harris算子和SIFT特征的匹配實驗與分析44-49
• 5 低空無人機影像的空三流程和精度的分析方法49-57
• 5.1 概述49
• 5.2 低空無人機影像的光束法平差49-51
• 5.3 光束法平差方式51-53
• 5.3.1 自由網(wǎng)平差52
• 5.3.2 控制網(wǎng)平差52
• 5.3.3 聯(lián)合平差52-53
• 5.3.4 平差方式的比較53
• 5.4 空中三角流程53-55
• 5.4.1 傳統(tǒng)經(jīng)典自動三角測量的流程53-54
• 5.4.2 現(xiàn)代無人機影像自動空三流程54-55
• 5.5 空中三角測量的精度指標55-57
• 5.5.1 空中三角測量中理論精度55
• 5.5.2 空中三角測量的實際精度55-56
• 5.5.3 區(qū)域網(wǎng)的平差結(jié)果的精度規(guī)范56-57
• 6 試驗精度分析57-67
• 6.1 試驗數(shù)據(jù)57
• 6.2 數(shù)據(jù)處理過程57-58
• 6.3 試驗數(shù)據(jù)的精度分析58-66
• 6.3.1 數(shù)據(jù)平差分析58-61
• 6.3.2 絕對定向較值的精度分析61-66
• 6.5 應(yīng)用總結(jié)66-67
• 7 總結(jié)67-69
• 7.1 結(jié)論67
• 7.2 展望67-69
• 致謝69-71
• 參考文獻71-72

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