基于航空影像的立体定位及精度分析

【类型】学位论文

【作者】王若朴 

【关键词】 影像匹配 ,最小二乘匹配 ,激光测距 ,计算机视觉 ,误差分析,控制点

【摘要】本文根据航空影像三维目标定位的工程实际需要,以计算机视觉原理和数 字摄影测量学为基础,对影像的三维定位的相关方法进行了研究,并对定位精 度进行了讨论。 首先,通过数字摄影测量学中的双目立体视觉成像原理,讨论了立体成像 过程中摄像机之间的相对定向关系,建立了基本的数学模型。 其次,根据实际工程中的应用,在无地面控制,有姿态测量和激光测距装 置条件下,飞行平台作直线单航带飞行的GPS辅助来获取地面控制点,进行三 维对地定位的理论和算法进行研究。这种航空立体定位方法与以往的航空摄影 测量不同,完全不需要地面控制点。使得在军事侦察、恶劣环境区域等原有航 测方法无法使用的场合可以实现直接三维对地定位,极大扩展了航测的应用范 围。 根据航片的视频和数字图像目标特征的全自动高精度,提取同名像点的立 体匹配算法。在立体影像匹配中,由于采用摄像机拍摄序列图像,目标在相邻 图像上的图像点位移量很小,可以采用相关法和最小二乘匹配相结合的方法进 行图像匹配,既能够大大降低立体匹配的复杂性,减少误配率;又可以得到亚 像素级的匹配精度,使匹配的精度达到要求。 通过匹配,找出各相关同名点,确定左右影像之间的相关性,利用Virtuouz 软件进行立体化成像,生成了三维立体图像。证明了所提出的立体定位方法在 理论上具有可行性,在工程上具有实用性。 最后,结合实际工程,进行实验仿真计算,并进行精度分析,提出了提高 精度的方法。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】西北工业大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】安锦文

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