激光雷達（Light Detection And Ranging,LiDAR）點云數(shù)據(jù)與光學影像數(shù)據(jù)的配準是通過坐標轉換,尋找兩種數(shù)據(jù)最佳匹配的過程,是城市三維建模技術的研究重點和難點。實際生產(chǎn)中,為了滿足大區(qū)域的LiDAR點云與影像的配準需求,將大區(qū)域的序列影像最佳地納入到已知的物方坐標系統(tǒng)中去,提高配準精度,需要對配準方法作進一步研究。配準的實質是求解不同條件下（如時間、獲取數(shù)據(jù)的角度,傳感器種類等）采集的不同數(shù)據(jù)集的坐標轉換關系。傳統(tǒng)配準幾何模型中的坐標轉換表示方法如歐拉角法和四元數(shù)法,通常將坐標變換分解為旋轉和平移部分,而配準模型對所求參數(shù)的初值精度有一定要求,初值的不準確會引起所求解的旋轉參數(shù)與平移參數(shù)的強相關關系,在分開求解旋轉和平移參數(shù)的過程中會引入耦合誤差,導致最小二乘估計的均方差較大,迭代過程無法收斂。針對傳統(tǒng)配準模型中存在的問題,本文提出了以對偶四元數(shù)為幾何代數(shù)基礎的LiDAR點云與序列影像的配準方法。研究了基于對偶四元數(shù)的空間直線的表達形式和其幾何拓撲關系,通過對偶四元數(shù)描述特征直線的一體化旋轉平移過程,并分析了對偶四元數(shù)參數(shù)表示一體化旋轉平移的相關性。將序列影像... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

機載LiDAR系統(tǒng)的定位原理

b.主視圖圖 3.8 模擬數(shù)據(jù)控制直線分布圖表 3.6 模擬影像外方位元素精度比較序號 mXS/ m mYS/ m mZS/ m mφ/ ° mω/ °法1 0.0009 0.0021 0.0009 0.00005 0.000022 0.0015 0.0032 0. 0003 0.00002 0.000033 0.0017 0.0029 0.0004 0.00004 0.00005數(shù)法1 0.0006 0.0020 0.0008 0.00001 0.000022 0.0012 0.0029 0.0004 0.00002 0.000013 0.0014 0.0023 0.0005 0.00002 0.00002表 3.7 檢查直線像平面直線精度精度比較（單位：像素） 1 2 3 4 0.0025 0.0044 0.0024 0.0022 法 0.0013 0.0037 0.0021 0.0015 表 3.8 模擬影像外方位元素相關系數(shù)比較

圖 3.9 引入噪聲的模擬數(shù)據(jù)配準精度看出，本文方法中的平面精度和高程精度隨像點坐標引入的高斯隨且單位權中誤差與實際引入的噪聲標準差基本一致。平面和高程精系，且基本誤差小于高斯噪聲的標準差，具有一定的抗噪聲性，可以。影像數(shù)據(jù)實驗用了法伊英根，多倫多，卡爾加里三個區(qū)域的序列影像來進行配準像，相鄰影像間的重疊度為 60%，重疊區(qū)域有均勻分布的連接點。布如圖 3.10，圖 3.11，圖 3.12 所示，每個測區(qū)選取 16 個連接點，8 為連接點，4 條標注黃色的線段為控制直線，控制直線和連接點共算，四條標注綠色的線段為檢查直線，檢查直線用于計算像平面直配準算法的實際精度做出評價。


本文編號：3261882