本文關(guān)鍵詞：基于Android手機(jī)的空間前方交會(huì)定位方法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：近年來Android智能手機(jī)市場占有率逐年增加,Android手機(jī)與人們的日常生活聯(lián)系越來越緊密,隨著Android手機(jī)定位功能的普及,定位方式多樣化以及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益成熟,4G、4G+網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起,利用Android手機(jī)進(jìn)行位置服務(wù)的手機(jī)軟件不斷出現(xiàn),如何高效,智能,多樣化的獲取位置信息已經(jīng)成為當(dāng)前智能手機(jī)位置服務(wù)面臨的重要課題。已有的Android手機(jī)定位服務(wù)軟件(如百度地圖,高德地圖等)實(shí)現(xiàn)位置定位主要依靠手機(jī)內(nèi)置定位傳感器技術(shù)(如GPS,GLONASS)和電信移動(dòng)運(yùn)營商的無線電通信網(wǎng)絡(luò)(如GSM網(wǎng)、CDMA網(wǎng)等),當(dāng)用戶需要獲取位置信息時(shí),得到的是手機(jī)所在的位置。在現(xiàn)實(shí)生活中,有時(shí)由于地理位置、交通、自然災(zāi)害等原因我們需要在距離目標(biāo)點(diǎn)一定距離時(shí)獲取目標(biāo)點(diǎn)位置信息,這樣傳統(tǒng)的手機(jī)定位模式將無法滿足用戶需求。因此本文以此為研究方向,將手機(jī)定位與攝影測量學(xué)立體像對(duì)空間前方交會(huì)方法相結(jié)合,利用手機(jī)的攝像功能,圖片信息,傳感器元件實(shí)現(xiàn)在無控制點(diǎn),無接觸的情況下對(duì)目標(biāo)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)位置信息的實(shí)時(shí)獲取。本文使用的試驗(yàn)設(shè)備為搭載Android 6.0系統(tǒng)的聯(lián)想ZUK Z2手機(jī),利用手機(jī)的攝像功能,定位芯片,傳感器元件獲取目標(biāo)點(diǎn)像片及手機(jī)像片的外方位元素,并對(duì)所得信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與精度分析,對(duì)定位精度做出客觀評(píng)價(jià)。本文的主要研究成果如下:(1)對(duì)Android手機(jī)的照相功能進(jìn)行研究和開發(fā),通過實(shí)驗(yàn)的需求分析,利用Android Camera API進(jìn)行手機(jī)相機(jī)開發(fā),實(shí)現(xiàn)相機(jī)的界面設(shè)計(jì),預(yù)覽方法,自動(dòng)對(duì)焦,分辨率設(shè)置,像片的存儲(chǔ)與瀏覽等功能,為實(shí)現(xiàn)立體像對(duì)空間前方交會(huì)方法提供基礎(chǔ),獲取高分辨率照片。(2)獲取像片的外方位元素,利用Android手機(jī)的定位功能獲取手機(jī)拍照時(shí)刻的位置信息作為像片的外方位線元素,同時(shí)返回手機(jī)拍照時(shí)刻方向傳感器,磁場傳感器,加速度傳感器等參數(shù),計(jì)算獲得手機(jī)的外方位角元素。(3)獲取像點(diǎn)的像空間坐標(biāo),在像素坐標(biāo)系中對(duì)像點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行量測獲取像點(diǎn)的像素坐標(biāo),通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換將像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為像平面坐標(biāo)(x,y),手機(jī)攝像頭因大小所限通常為固定焦距,當(dāng)像主點(diǎn)位于像片中心時(shí),可得到像點(diǎn)的像空間坐標(biāo)(x,y,-f)。(4)基于攝影測量學(xué)的立體像對(duì)空間前方交會(huì)方法解算目標(biāo)點(diǎn)的物方空間坐標(biāo),解算時(shí)使用點(diǎn)投影系數(shù)的空間前方交會(huì)法。(5)通過獲取同一目標(biāo)點(diǎn)的多組立體像對(duì),得到多組坐標(biāo)數(shù)據(jù),對(duì)目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,分別計(jì)算外方位角元素和外方位線元素的精度及穩(wěn)定性,結(jié)合像平面坐標(biāo)的量測,鏡頭的畸變對(duì)基于Android手機(jī)的空間前方交會(huì)定位精度的影響進(jìn)行精度分析。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN929.53;TP212;P23

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本文編號(hào)：1272652