多基線普通數(shù)碼影像近景攝影測量技術(shù)研究.pdf

1、普通數(shù)碼相機(jī)獲取的數(shù)字影像具有成本低、分辨率高、數(shù)據(jù)采集簡便、影像傳輸與處理快速等優(yōu)點(diǎn)，解決了現(xiàn)場快速獲取影像的問題，且降低了近景攝影測量作業(yè)對設(shè)備及技能的要求。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對基于普通數(shù)碼相機(jī)的近景目標(biāo)三維數(shù)據(jù)獲取進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用研究，但研究大多先利用單基線影像進(jìn)行同名點(diǎn)匹配，再采用自檢校光束法或直接線性變換算法來解算目標(biāo)的空間坐標(biāo)。該方法存在對控制點(diǎn)的數(shù)量及分布要求較高、同名點(diǎn)匹配可靠性較低等缺點(diǎn)。本文研究多基線普通數(shù)碼影像的數(shù)

2、字近景攝影測量技術(shù)，具體內(nèi)容及取得結(jié)果如下： (1)分析了目前普通數(shù)碼相機(jī)量測應(yīng)用中存在的不足，提出一種基于優(yōu)選構(gòu)像畸變改正模型及選擇像控點(diǎn)的透視變換未知參數(shù)序貫算法，以對普通數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行量測化。主要包括測定普通數(shù)碼相機(jī)的構(gòu)像畸變改正參數(shù)及標(biāo)定內(nèi)方位元素。研究表明該方法可利用較少的控制點(diǎn)解算參數(shù)，且解算過程中能較好的避免像片方位元素與畸變參數(shù)之間的相關(guān)性影響，量測化后的普通數(shù)碼相機(jī)的量測精度有了顯著提高。 (2)針對量測

3、化后的數(shù)碼相機(jī)影像還存在一定的畸變殘差，及多基線影像的短基線、多重疊的特點(diǎn)，探討了基于概略核線的相對定向方法，該方法顧及了處理效率和精度的平衡，在選擇較少同名點(diǎn)的基礎(chǔ)上，能更有效地自動匹配出足夠數(shù)量的相對定向同名點(diǎn)，保證了普通數(shù)碼影像對的相對定向精度。 (3)研究了多基線影像的立體匹配方法及匹配的空間約束方法。該方法可進(jìn)行多基線影像間的匹配傳遞及提高影像匹配的可靠性。 (4)結(jié)合普通數(shù)碼影像，探討了“單像后交—多片前交”

4、和區(qū)域網(wǎng)光束法這兩種空間定位算法在不同觀測值、不同控制點(diǎn)數(shù)及不同攝站數(shù)條件下的精度和可靠性。實(shí)驗(yàn)證明量測化數(shù)碼影像的區(qū)域網(wǎng)光束法，是最適合普通數(shù)碼影像的量測處理算法，在控制條件不足的情況下，普通相機(jī)量測化后結(jié)合光束法更有利于近景攝影測量的解算及應(yīng)用。 (5)針對缺少起算基準(zhǔn)的近景攝影測量自由網(wǎng)平差，本文提出了將未知數(shù)視為觀測值，并基于赫爾默特方差估計(jì)定權(quán)的自由網(wǎng)平差算法。通過總體檢驗(yàn)證明了基于赫爾默特方差估計(jì)的自由網(wǎng)平差相對于附