太陽(yáng)影子定位技術(shù)研究
本文選題:最小二乘擬合法 + 太陽(yáng)高度角。 參考:《河北北方學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2016年11期
【摘要】:目的針對(duì)太陽(yáng)影子定位問(wèn)題,建立一系列數(shù)學(xué)模型對(duì)視頻中的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究,并通過(guò)太陽(yáng)影子定位技術(shù)確定視頻拍攝時(shí)間與地點(diǎn)。方法以一段時(shí)長(zhǎng)30min拍攝時(shí)間與地點(diǎn)未知的直桿影長(zhǎng)變化視頻為研究對(duì)象,根據(jù)全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模網(wǎng)提供的數(shù)據(jù),運(yùn)用最小二乘擬合、構(gòu)建方程組求解、畫(huà)圖分析以及圖片灰度處理、銳化處理等方法,分別構(gòu)建了影長(zhǎng)變化模型、影子定位模型和影子定時(shí)模型等,并依據(jù)影子的坐標(biāo)點(diǎn),結(jié)合MATLAB、Excel等軟件得出了影子長(zhǎng)度的變化規(guī)律、目標(biāo)物所在地的經(jīng)緯度以及測(cè)量數(shù)據(jù)的時(shí)間。結(jié)果經(jīng)畫(huà)圖分析得知2015年10月22日北京時(shí)間9∶00~15∶00之間天安門(mén)廣場(chǎng)(北緯39度54分26秒,東經(jīng)116度23分29秒)3m高直桿的太陽(yáng)影子先隨時(shí)間的推移而變短,在中午某一時(shí)刻達(dá)到最小值,后又隨時(shí)間的變化而變長(zhǎng);在只知直桿在水平地面上的太陽(yáng)影子頂點(diǎn)坐標(biāo)的情況下,求得實(shí)例中直桿所在地點(diǎn)為(37.707 23°N,71.788 99°E),測(cè)量日期為11月10號(hào);在只獲取一段視頻的情況下,經(jīng)過(guò)對(duì)圖片截取、灰度化以及銳化等處理讀取出視頻中直桿影子頂端坐標(biāo),并求得該視頻的拍攝地點(diǎn)與時(shí)間分別為(40.16°N,122.70°E)、2015年7月26日。結(jié)論在視頻中物體所投射的影子坐標(biāo)可讀取的情況下,運(yùn)用合理的數(shù)學(xué)模型,可以通過(guò)太陽(yáng)影子的變化對(duì)視頻的拍攝時(shí)間及其地點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)的判斷。
[Abstract]:Aim to solve the problem of solar shadow location, a series of mathematical models are established to study the video data, and the time and location of video shooting are determined by solar shadow location technology. Methods according to the data provided by the National College students' Mathematical Modeling Network, a series of video of the change of the length of a straight bar shot by 30min with unknown time and place was taken as the research object. The least square fitting was used to construct the equations to solve the equations. The shadow length change model, shadow location model and shadow timing model are constructed by drawing analysis, image grayscale processing, sharpening processing and so on. According to the coordinate points of shadow and MATLAB Excel software, the variation law of shadow length is obtained. The latitude and longitude of the location of the target and the time of measurement of the data. Results on October 22, 2015, after drawing analysis, we found that Tian鈥檃n Men Square (39 degrees 54 minutes 26 seconds north latitude, 116 degrees 23 minutes 29 seconds east longitude) and 3m straight pole, Beijing time on October 22, 2015, the sun shadow first became shorter with the passage of time. In the case of only knowing the coordinates of the solar shadow vertex on the horizontal ground, the location of the straight bar is found to be 37. 707 23 擄NV 71.788 9 擄E, and the measuring date is November 10, when the minimum value is reached at a certain time at noon and then becomes longer with the change of time. Under the condition that only one video is obtained, the top coordinates of the shadow of the straight bar in the video are obtained through the processing of intercepting, graying and sharpening the image, and the shooting place and time of the video are 40.16 擄N 122.70 擄E, July 26, 2015, respectively. Conclusion under the condition that the shadow coordinates cast by the objects in the video can be read, the shooting time and the location of the video can be accurately judged by the variation of the shadow of the sun by using a reasonable mathematical model.
【作者單位】: 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計(jì)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11301001) 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)教研項(xiàng)目(acjyzd201429)
【分類號(hào)】:P128.1;TP391.41
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,本文編號(hào):1863775
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