亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        寬角相機(jī)低空航測(cè)的精度分析

        2014-07-05 14:37:30林宗堅(jiān)解斐斐蘇國(guó)中
        測(cè)繪學(xué)報(bào) 2014年10期
        關(guān)鍵詞:低空定向像素

        林宗堅(jiān),解斐斐,蘇國(guó)中

        1.武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院,湖北武漢 430079;2.中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院,北京 100039

        寬角相機(jī)低空航測(cè)的精度分析

        林宗堅(jiān)1,2,解斐斐1,2,蘇國(guó)中2

        1.武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院,湖北武漢 430079;2.中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院,北京 100039

        首先從理論上對(duì)低空航測(cè)精度與相機(jī)像場(chǎng)角的關(guān)系進(jìn)行定量分析,得出低空航測(cè)應(yīng)盡可能使用寬角相機(jī)的結(jié)論;接著指明了單鏡頭相機(jī)擴(kuò)大像場(chǎng)角的局限和現(xiàn)有市場(chǎng)上的組合寬角相機(jī)因重量過(guò)大而不適用于低空輕荷載無(wú)人機(jī)的不足,闡述了筆者研制的具有自檢校自穩(wěn)定功能的組合寬角低空輕小型相機(jī)的特點(diǎn),尤其是實(shí)現(xiàn)組合成像靜態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差自檢校的技術(shù)原理;針對(duì)大比例尺測(cè)圖的實(shí)踐,提出通過(guò)寬角相機(jī)大重疊航空攝影提高低空航測(cè)精度的技術(shù)建議;最后用典型工程生產(chǎn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了上述理論分析的正確性。

        低空航測(cè);組合寬角相機(jī);二次計(jì)算成像;自檢校;自穩(wěn)定;精度分析

        1 引 言

        低空航測(cè)技術(shù)的發(fā)展彌補(bǔ)了衛(wèi)星遙感和中高空航測(cè)在及時(shí)性與精細(xì)度方面的不足。衛(wèi)星遙感和中高空航測(cè)經(jīng)常受阻于陰云天氣,不能在需要的時(shí)候得到及時(shí)的影像;或者為獲取不良天氣下的及時(shí)影像,采用微波雷達(dá)技術(shù),從而放棄了光學(xué)影像的最具優(yōu)勢(shì)的精細(xì)度[1-2]。現(xiàn)實(shí)中,影像精細(xì)度的需求還包括厘米級(jí)精細(xì)度和建筑物三維精細(xì)度[3],這些是衛(wèi)星遙感和中高空航測(cè)所難以滿足的。

        低空航測(cè)具有光度學(xué)方面的光能量?jī)?yōu)勢(shì)[4],但也有幾何學(xué)方面的窄像幅劣勢(shì)[1]。這種劣勢(shì)不僅使得作業(yè)效率低,更重要的是,它導(dǎo)致航測(cè)精度降低。為了解決精度低下的問(wèn)題,根本之路是使用寬角相機(jī)[5]。近幾年ISPRS學(xué)界關(guān)于在低空UAV上裝載單相機(jī)進(jìn)行航測(cè)的研究報(bào)導(dǎo)很多[4,6],但是關(guān)于裝載組合寬角相機(jī)的研究報(bào)導(dǎo)卻很少。其原因之一是當(dāng)前市面上出售的組合寬角相機(jī)系統(tǒng)總重量大都在百千克量級(jí),無(wú)法滿足輕小型無(wú)人機(jī)使用[7-9],以致在有人機(jī)航測(cè)中近幾年使用很成功的組合寬角相機(jī)未能在UAV低空航測(cè)中得以推廣。因此本文專(zhuān)門(mén)討論利用寬角相機(jī)提高低空航測(cè)精度的技術(shù)問(wèn)題,具體包括:為什么低空航測(cè)必須使用寬角相機(jī),單鏡頭相機(jī)為什么難以做成寬角,如何做成輕小型組合寬角相機(jī),怎樣利用寬角相機(jī)提高低空航測(cè)精度等。

        2 低空航測(cè)精度分析

        這里專(zhuān)門(mén)研究與寬角成像有關(guān)的精度問(wèn)題。以下引用王之卓著《攝影測(cè)量原理》的經(jīng)典理論來(lái)說(shuō)明相機(jī)的像場(chǎng)角對(duì)低空航測(cè)的精度影響十分顯著[10]。

        2.1 相機(jī)定向精度

        以單獨(dú)像對(duì)的相對(duì)定向?yàn)槔?相對(duì)定向精度可用各相對(duì)定向元素(?、?′、ω′、κ、κ′)誤差的權(quán)倒數(shù)Q表示(表1)。

        表1 相對(duì)定向元素誤差權(quán)倒數(shù)及其相關(guān)項(xiàng)Tab.1 The error weight reciprocal of the elements of relative orientation and related items

        作為簡(jiǎn)便的粗略分析,設(shè)b=d=f tgθ,其中,f為相機(jī)主距,θ為像場(chǎng)角的一半。通過(guò)幾款不同像場(chǎng)角情況下的相對(duì)定向精度對(duì)比,可見(jiàn)像場(chǎng)角對(duì)相對(duì)定向精度的影響是很顯著的(表2)。

        表2 不同像場(chǎng)角下的相對(duì)定向精度對(duì)比Tab.2 The relative orientation accuracy comparison with different field angles

        為了進(jìn)一步顯示量的比較,舉例設(shè)b=d=4000像素,σq=0.1像素,則按式(1)可計(jì)算各相對(duì)定向元素的標(biāo)準(zhǔn)差

        計(jì)算結(jié)果可見(jiàn),擴(kuò)大相機(jī)的像場(chǎng)角可以數(shù)倍地提高相對(duì)定向的精度(表3)。值得提示的是,當(dāng)前市場(chǎng)上優(yōu)質(zhì)的IMU(慣導(dǎo)測(cè)姿儀)測(cè)姿精度在0.003°,這意味著,當(dāng)使用窄角相機(jī)時(shí)要依靠IMU提高定向精度,而當(dāng)使用寬角相機(jī)時(shí)則可用相對(duì)定向校正IMU的累積誤差。定姿精度不僅涉及相對(duì)定向,而且涉及一切與中心投影(共線方程)有關(guān)的操作,涉及空中三角測(cè)量構(gòu)網(wǎng)的精度。

        表3 不同像場(chǎng)角下的各相對(duì)定向元素的標(biāo)準(zhǔn)差Tab.3 The standard deviation of every relative orientation elements with different field angles

        2.2 測(cè)圖精度

        關(guān)于立體測(cè)圖模型的高程與平面精度的估算方法,文獻(xiàn)[10]中給出了計(jì)算公式

        式中,σZ、σX、σY表示在立體模型中量測(cè)高程值與平面坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差;σP和σx分別表示立體模型中量測(cè)一個(gè)點(diǎn)的視差與坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差。值得注意的是,這里的σP和σx達(dá)不到前面相對(duì)定向算式中σq的精度,因?yàn)樵跀?shù)字?jǐn)z影測(cè)量情況下,σq是一個(gè)立體像對(duì)內(nèi)很多點(diǎn)的平差結(jié)果,一般能達(dá)到0.1像素,甚至更高精度,而σP和σx是針對(duì)一個(gè)具體量測(cè)點(diǎn)的誤差值,一般在1~2個(gè)像素值。特別值得說(shuō)明的是σP、σq、σx值不僅與像元大小有關(guān),而且與影像的信噪比有關(guān)。決定影像信噪比有兩個(gè)重要因素:一是實(shí)際地面景物的信息量,也就是通常所說(shuō)的有沒(méi)有明顯地物或明顯特征[11-13];另一是成像系統(tǒng)的光學(xué)分辨率,如果空氣透明度很低,則光學(xué)分辨率降低,信噪比降低。低空航測(cè)應(yīng)依據(jù)光度學(xué)中像面照度的距離平方反比定律,盡可能地降低飛行航高,以獲取高信噪比的影像[14-15]。

        式(2)還說(shuō)明,在一個(gè)立體模型中,測(cè)圖精度是不均勻的,中心部分精度高、邊緣部分精度低(圖1)。這應(yīng)當(dāng)成為測(cè)圖工程中設(shè)計(jì)航線重疊度和精度評(píng)估值的理論依據(jù)。

        圖1 測(cè)圖精度分布圖Fig.1 The distribution map of the mapping accuracy

        3 用組合寬角相機(jī)提高低空航測(cè)精度

        3.1 單鏡頭相機(jī)的局限性

        如前所述,在低空條件下相機(jī)的像場(chǎng)角對(duì)航測(cè)精度有很大影響。因此低空航測(cè)應(yīng)盡可能使用寬角相機(jī)。但是,制造高成像質(zhì)量的單鏡頭寬角相機(jī)是很困難的[16-17]。根據(jù)光度學(xué)原理[18],軸外像點(diǎn)的照度可按下式計(jì)算

        式中,E為主光軸上像點(diǎn)的照度;θ為視場(chǎng)角。這說(shuō)明,隨著相機(jī)像場(chǎng)角的擴(kuò)大,像場(chǎng)邊緣像點(diǎn)的光強(qiáng)度會(huì)急劇降低,從而導(dǎo)致邊緣影像信噪比的急劇下降(表4)。

        表4 不同視場(chǎng)角θ情況下的軸外像點(diǎn)與軸上像點(diǎn)照度比Tab.4 The illuminance ratio of images points off and on axis with different field anglesθ

        基于這個(gè)原因,在數(shù)碼相機(jī)出現(xiàn)后,就不再像膠片相機(jī)時(shí)代那樣以昂貴的代價(jià)去補(bǔ)償邊緣像場(chǎng)劣質(zhì)的缺陷,以制造特寬角鏡頭的航空相機(jī),而是利用數(shù)字影像可拼接性,研制多鏡頭組合寬角相機(jī),典型產(chǎn)品有DMC、UCD、SWDC等[8,19-20]。

        3.2 具有自檢校功能的輕小型組合寬角相機(jī)

        組合寬角相機(jī)的基本原理是把主光軸各向傾斜的多鏡頭(多相機(jī))所獲取的多幀面陣影像通過(guò)二次計(jì)算成像的方法,構(gòu)建成等效的單中心投影寬角影像。前述的幾款國(guó)際品牌組合寬角相機(jī),通過(guò)精密且強(qiáng)壯的光學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了組合寬角成像,雖然成像質(zhì)量?jī)?yōu)良,但是,整套設(shè)備重量在百公斤量級(jí),不適用于低空飛行的輕小型無(wú)人機(jī)。為研制運(yùn)用于低空輕荷載無(wú)人機(jī)的輕小型組合寬角相機(jī),文獻(xiàn)[21]提出了具有自檢校自穩(wěn)定功能的組合寬角成像方法,其核心技術(shù)有以下兩點(diǎn)。

        (1)設(shè)計(jì)了特殊的組合寬角構(gòu)像方式,能將光機(jī)結(jié)構(gòu)形變的影響轉(zhuǎn)換成重疊區(qū)影像的可檢測(cè)視差,通過(guò)影像匹配實(shí)現(xiàn)靜態(tài)誤差自檢校。

        本方法設(shè)計(jì)了4拼組合寬角相機(jī)的構(gòu)像方式(圖2)。4幀中心投影的影像在這里被拼接成一幀等效的單中心投影影像。拼接過(guò)程中要改正每次成像瞬間因輕薄機(jī)械形變產(chǎn)生的誤差,實(shí)現(xiàn)向單中心投影的嚴(yán)密轉(zhuǎn)換和拼接[22-23]。首先,通過(guò)影像匹配方法檢測(cè)圖中各相鄰影像重疊區(qū)的影像視差Δxij和Δyij,然后由下列方程求解各相對(duì)方位元素的變化增量Δbx、Δby、Δbz、Δ?、Δω、Δκ。

        式中,f代表主距;i、j代表相鄰影像片號(hào)。

        將全部重疊區(qū)視差方程進(jìn)行整體平差,即可解算出各片方位元素的精確值,從而實(shí)現(xiàn)4幀影像向單中心投影的精確轉(zhuǎn)換。

        圖2 具有自檢校功能的組合寬角成像Fig.2 The wide-angle composed imaging with selfcalibration

        (2)針對(duì)簾幕快門(mén)曝光過(guò)程和多相機(jī)相互間曝光延遲產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)成像誤差,推導(dǎo)出外方位元素的運(yùn)動(dòng)方程及視差函數(shù)模型,實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)誤差自檢校。

        根據(jù)簾幕快門(mén)的曝光過(guò)程(圖3),曝光時(shí)間0.001 s,簾幕運(yùn)行時(shí)間0.01 s,這個(gè)過(guò)程中飛機(jī)的6個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致影像變形扭曲。

        圖3 簾幕快門(mén)動(dòng)態(tài)影像變形Fig.3 The dynamic deformation with the curtain shutter

        多相機(jī)間曝光延遲可以產(chǎn)生動(dòng)態(tài)成像誤差。在雙相機(jī)的情況下(圖4),前面的相機(jī)向左傾斜先曝光,飛機(jī)往前飛,后面的相機(jī)到達(dá)前面相機(jī)的剛才位置時(shí)向右傾斜曝光,在這段時(shí)間內(nèi)飛機(jī)的搖擺運(yùn)動(dòng),使得兩個(gè)相機(jī)的影像拼不起來(lái)。

        圖4 相機(jī)間曝光時(shí)間差產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)變形Fig.4 The dynamic deformation with the camera exposure time difference

        為檢測(cè)與校正以上兩種動(dòng)態(tài)誤差,導(dǎo)出了以下的相機(jī)方位元素運(yùn)動(dòng)方程及視差與相機(jī)方位元素的關(guān)系模型

        式中,ΔSxi、ΔSyi、ΔSzi、Δφi、Δωi、Δκi為第i相機(jī)(鏡頭)的方位元素增量;Q為其對(duì)應(yīng)的初始值;V為其對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)速度;ΔTi為第i相機(jī)的曝光時(shí)間延遲。Δxij、Δyij為第i、j影像重疊區(qū)的視差值。

        用影像匹配方法檢測(cè)各視差值后,即可通過(guò)上述運(yùn)動(dòng)方程求解方位元素動(dòng)態(tài)增量,實(shí)現(xiàn)對(duì)影像的動(dòng)態(tài)誤差校正,這是自穩(wěn)定技術(shù)。

        3.3 寬角相機(jī)大重疊度低空航測(cè)

        除了在設(shè)備上采用寬角相機(jī)提高航攝影像幾何質(zhì)量之外,還可配合采用大重疊度航空攝影的作業(yè)方法提高低空航測(cè)的實(shí)際精度。從第2節(jié)分析可知,為了提高低空航測(cè)精度,必須采用寬角相機(jī)的大幅面影像。但是,每個(gè)像對(duì)模型的測(cè)圖精度,則是中間高,邊緣低。因此,如若僅利用像對(duì)模型的中間影像測(cè)圖(包括DEM、DOM和DLG),則可取得較高精度。實(shí)際的做法是,增加航空攝影的影像重疊度。例如,取航向重疊度80%,旁向重疊度60%,對(duì)于數(shù)碼相機(jī)而言,增加航向重疊并不降低作業(yè)效率,需付出作業(yè)的代價(jià)僅是旁向重疊度的增加,但相比起成果精度的提高,其性?xún)r(jià)比是劃算的。

        4 工程實(shí)例分析

        本文選取微山島地區(qū)影像數(shù)據(jù)作為試驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行工程實(shí)例分析。微山島位于山東省濟(jì)寧市微山縣境內(nèi),是中國(guó)北方最大的內(nèi)陸島。微山島地勢(shì)西高東低,丘陵面積占70%,最高處海拔91.7 m,面積為9.13 km2,屬于航空攝影測(cè)量空三加密困難地區(qū)。根據(jù)本次測(cè)區(qū)任務(wù)的形狀特點(diǎn)、地形地貌特點(diǎn)和無(wú)人飛艇低空系統(tǒng)的特點(diǎn),采用飛艇低空組合特寬角航空攝影測(cè)量技術(shù)。傳感器四組合寬角相機(jī)LAC如圖5所示,其焦距為24 mm,像元大小6μm,像幅大小為7168像素×8192像素,像場(chǎng)角100°×130°,總重15 kg。測(cè)區(qū)控制點(diǎn)布設(shè)采用航向和旁向每隔200 m布設(shè)一個(gè)控制點(diǎn)的方案。此次飛行獲取的單相機(jī)影像和拼接后影像共9880幅,地面分辨率能達(dá)到4 cm。

        圖5 四組合寬角相機(jī)LACFig.5 The structure of the four-combined wide-angle camera LAC

        4.1 四組合寬角相機(jī)地面靜態(tài)檢校和飛行動(dòng)態(tài)自檢校精度

        利用地面大型室外檢校場(chǎng)檢校4個(gè)子成像單元的鏡頭畸變、像平面畸變以及各成像單元的位置關(guān)系模型參數(shù),依次改正航空攝影過(guò)程中成像的部分系統(tǒng)誤差;而航攝過(guò)程中簾幕快門(mén)、異步控制等因素引起的幾何畸變通過(guò)4成像單元自檢校技術(shù)加以修正。試驗(yàn)表明:各成像單元引起的靜態(tài)畸變高達(dá)40多個(gè)像素,經(jīng)過(guò)地面檢校后拼接中誤差可控制在0.2像素以?xún)?nèi)(表5);僅考慮時(shí)序控制一項(xiàng),運(yùn)動(dòng)引起的畸變就可能達(dá)到20像素以上,經(jīng)過(guò)自檢校修正中誤差可控制在0.5像素以?xún)?nèi)(表6)。經(jīng)過(guò)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)檢校生成的寬角影像的畸變可控制在1個(gè)像素以?xún)?nèi),因此,寬角影像實(shí)現(xiàn)了立體模型的高精度,突破了傳統(tǒng)1∶500航空攝影測(cè)量依靠全野外采集高程點(diǎn)的技術(shù)瓶頸。

        表5 相機(jī)地面靜態(tài)檢校精度表(互相關(guān)相機(jī)檢校)Tab.5 The camera accuracy table with static ground calibration field(cross correlation of camera calibration)

        表6 相機(jī)飛行動(dòng)態(tài)自檢校精度表Tab.6 The camera accuracy table with dynamic calibration field

        4.2 相對(duì)定向精度試驗(yàn)

        這里用實(shí)際航拍的影像數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明像場(chǎng)角與相對(duì)定向精度的關(guān)系。將一個(gè)寬角影像的立體像對(duì)人為裁切成大中小3種不同的像場(chǎng)尺寸。在外方位元素完全相同(而且已知)的情況下,3種不同像場(chǎng)影像的相對(duì)定向結(jié)果顯示出不同的精度(表7)。根據(jù)評(píng)估結(jié)果可知,雖然3種操作都已消除了上下視差,但是,像場(chǎng)角大的立體像對(duì)相對(duì)定向精度高,像場(chǎng)角小的相對(duì)定向精度低。

        表7 不同視場(chǎng)角影像對(duì)相對(duì)定向精度對(duì)比Tab.7 The contrast of the relative orientation accuracy with different view angle

        4.3 航測(cè)成果精度試驗(yàn)

        試驗(yàn)1:不同重疊度影像平差精度對(duì)比試驗(yàn)

        選取兩條相鄰航帶共10張影像,修改像對(duì)間平均重疊度,利用攝影測(cè)量空三平差軟件MAPATM進(jìn)行空三加密。結(jié)果表明影像重疊度越高,平差精度越高(表8)。同時(shí)大重疊度可增大交會(huì)角(表9),通過(guò)量測(cè)同一地物在不同重疊度(即不同交會(huì)角)情況下的高程精度,可見(jiàn)點(diǎn)在高程方向的交會(huì)精度隨影像重疊度增大有較大幅度提高。

        表8 不同重疊度下空三平差精度Tab.8 The aerial triangulation accuracy with different overlaps

        表9 不同重疊度下高程精度Tab.9 The vertical accuracy with different overlaps

        試驗(yàn)2:實(shí)際空三加密試驗(yàn)

        利用低空無(wú)人飛艇搭載特寬角組合相機(jī)LAC及GPS/IMU組合設(shè)備,通過(guò)航線設(shè)計(jì),獲取高分辨率的航測(cè)影像和比較好的POS定位定姿數(shù)據(jù);然后,借助于現(xiàn)代航測(cè)自動(dòng)空三軟件MAP-ATM,突破攝影比例尺、姿態(tài)角、重疊度等方面的限制,快速且高自動(dòng)化進(jìn)行內(nèi)定向、相對(duì)定向及空中三角測(cè)量,利用外業(yè)控制點(diǎn)進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)平差,獲得高精度的外方位元素。

        根據(jù)《1∶500、1∶1000、1∶2000地形圖航空攝影測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)規(guī)范》(GB7930—87),1∶500地形圖的“平面位置中誤差”按0.4 mm計(jì)算,即不大于500×0.000 4 m=0.2 m。加密統(tǒng)計(jì)表的結(jié)果都小于規(guī)范規(guī)定,完全合格。按照“平面高程中誤差”內(nèi)業(yè)加密點(diǎn)的高程中誤差規(guī)定,平地在0.2 m以?xún)?nèi),丘陵地在0.35 m以?xún)?nèi),山地在0.5 m以?xún)?nèi)。經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的平差計(jì)算檢查,結(jié)果都符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的1∶500精度的要求。利用抽圖幅精度統(tǒng)計(jì)(表10),綜合判定“無(wú)人飛艇航測(cè)在實(shí)施1∶500數(shù)字成圖中的應(yīng)用研究項(xiàng)目(微山島測(cè)區(qū))”成果質(zhì)量批合格。

        表10 外業(yè)散點(diǎn)檢測(cè)的精度Tab.10 The accuracy by outside scatter detection

        5 結(jié) 論

        本文集中闡述了一條利用輕小型組合寬角相機(jī)提高無(wú)人機(jī)低空航測(cè)精度的技術(shù)路線。其要點(diǎn)如下:

        (1)低空航測(cè)的精度與所用相機(jī)的像場(chǎng)角有很大關(guān)系,因此低空航測(cè)應(yīng)盡可能使用寬角相機(jī)。

        (2)具有自檢校自穩(wěn)定功能的輕小型組合寬角相機(jī)適用于低空輕荷載無(wú)人機(jī),是一種低空航測(cè)的新型設(shè)備。

        (3)利用寬角相機(jī)進(jìn)行大重疊度低空航測(cè),可以有效提高成果精度。

        [1] LIN Z J.UAV for Mapping:Low Altitude Photogrammetry Survey[C]∥Proceedings of International Society of Photogrammetry and Remote Sensing.[S.l.]:ISPRS, 2008:1183-1186.

        [2] LIN Zongjian,LI Deren,XU Yanying.General Review on the New Progress of Earth Observations[J].Science of Surveying and Mapping,2011,36(4):5-8.(林宗堅(jiān),李德仁,胥燕嬰.對(duì)地觀測(cè)技術(shù)最新進(jìn)展評(píng)述[J].測(cè)繪科學(xué), 2011,36(4):5-8.)

        [3] LI Qingquan,LI Deren.Research on the Conceptual Frame of the Integration of 3D Spatial Data Model[J].Acta Geodaetica et Cartographica Sinica,1998,27(4):326-330.(李清泉,李德仁.三維空間數(shù)據(jù)模型集成的概念框架研究[J].測(cè)繪學(xué)報(bào),1998,27(4):326-330.)

        [4] ZHANG Y J,XIONG J X.Photogrammetric Processing of Low-altitude Images Acquired by Unpiloted Aerial Vehicles[J].The Photogrammetric Record,2011, 134(26):190-211.

        [5] PAN Hongbo,ZHANG Guo,TANG Xinming,et al.Accuracy Analysis and Verification of ZY-3 Products[J].Acta Geodaetica et Cartographica Sinica,2013,42(5):735-744.(潘紅播,張過(guò),唐新明,等.資源三號(hào)測(cè)繪衛(wèi)星影像產(chǎn)品精度分析與驗(yàn)證[J].測(cè)繪學(xué)報(bào),2013,42(5):738-744.)

        [6] NORBERT H,MATHIAS R.Dense Multiple Stereo Matching of Highly Overlapping UAV Imagery[C]∥Proceedings of International Society of Photogrammetry and Remote Sensing.[S.l.]:ISPRS,2012:387-392.

        [7] LI Chang.The Necessary and Sufficient Condition of Camera Calibration and Attitude Determination Based on Vanishing Points with Their Uncertainty Analysis[J].Acta Geodaetica et Cartographica Sinica,2012,41(6): 851-856.(李暢.利用滅點(diǎn)進(jìn)行相機(jī)檢校與定姿的充要條件及其不確定性分析[J].測(cè)繪學(xué)報(bào),2012,41(6):851-856.)

        [8] LI Jian,LIU Xianlin,LIU Fengde.Mosaic Model of SWDC-4 Large Format Aerial Digital Camera and Accuracy Analysis of Stereo Mapping[J].Science of Surveying and Mapping, 2008,33(3):102-105.(李健,劉先林,劉鳳德.SWDC-4大面陣數(shù)碼航空相機(jī)拼接模型與立體測(cè)圖精度分析[J].測(cè)繪科學(xué),2008,33(3):102-105.)

        [9] LI Jian,LIU Xianlin,WAN Youchuan.Generation of SWDC-4 Aerial Digital Camera Virtual Images[J].Journal of Geomatics and Information Science of Wuhan University,2008,33(5):450-453.(李健,劉先林,萬(wàn)幼川.SWDC-4數(shù)碼航空相機(jī)虛擬影像生成[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào):信息科學(xué)版,2008,33(5):450-453.)

        [10] WANG Zhizhuo.Photogrammetry[M].Wuhan:Wuhan University Press,2007:34-64.(王之卓.攝影測(cè)量原理[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2007:34-64.)

        [11] SHI W Z.Modeling Appositional and the Matic Uncertainties in Integration of Remote Sensing and Geographic Information Systems[M].Enschede:ITC Publication,1997.

        [12] LIN Zongjian,ZH ANG Yonghong.Measurement of Information and Uncertainty of Remote Sensing and GIS Data[J].Journal of Geomatics and Information Science of Wuhan University,2006,31(7):570-572.(林宗堅(jiān),張永紅.遙感與地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的信息量及不確定性[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào):信息科學(xué)版,2006,31(7):570-572.)

        [13] FU Peng,SUN Quansen,JI Zexuan,et al.A Method of SNR Estimation and Comparison for Remote Sensing Images[J].Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2013,42(4):559-567.(傅鵬,孫權(quán)森,紀(jì)則軒,等.一種遙感圖像信噪比評(píng)估和度量準(zhǔn)則[J].測(cè)繪學(xué)報(bào),2013,42(4): 559-567.)

        [14] TAO Chunkan,TAO Chunkuang.The Theory of Optical Information[M].Beijing:Science Press,2005.(陶純堪,陶純匡.光學(xué)信息論[M].北京:科學(xué)出版社,2005.)

        [15] LIN Z J,DENG B.Quantifying Degrees of Information in Remote Sensing Imagery[C]∥Proceedings of the 8th International Symposium on Spatial Accuracy Assessment on Natural Resources and Environmental Sciences.Shanghai:[s.n.],2008:201-205.

        [16] TANG L,DRSTEL C,JACOBSEN K,et al.Geometric Accuracy Potential of the Digital Modular Camera[J].International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing,2000,33(B4):103-106.

        [17] ZHANG Zuxun.Aspects on Aerial Digital Cameras[J].Engineering of Surveying and Mapping,2004,13(2):1-5.(張祖勛.航空數(shù)碼相機(jī)及其有關(guān)問(wèn)題[J].測(cè)繪工程, 2004,13(2):1-5.)

        [18] LI Xiangning.Engineering Optics[M].Beijing:Science Press, 2005.(李湘寧.工程光學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社.2005.)

        [19] LEBERL F.The Ultracam Large Form at Aerial Digital Camera System[C]∥Proceedings of the American Society for Photogrammetry&Remote Sensing.Anchorage:[s.n.],2003.

        [20] TANG L,DORSTEL C,JACOBSEN K,et al.Geometric Accuracy Potential of the Digital Modular Camera[C]∥Proceedings of IAPRS.Amsterdam:[s.n.],2000.

        [21] LIN Zongjian,SU Guozhong,XIE Feifei.UAV Borne Low Altitude Photogrammetry System[C]∥Proceedings of International Society of Photogrammetry and Remote Sensing.[S.l.]:ISPRS,2012:415-423.

        [22] CUI Hongxia.Research on Photogrammetry with Digital Frame Camera Based on Low Altitude Unmanned Aerial Vehicle(UAV)System[D].Wuhan:Wuhan University, 2006.(崔紅霞.無(wú)人機(jī)低空數(shù)碼攝影測(cè)量系統(tǒng)研究[D].武漢:武漢大學(xué),2006.)

        [23] YAO Na.Research on Key Technologies of Low Altitude UAV Borne Multi-head and Wide-angle Composite Cameras and Their Performance Evaluation[D].Wuhan: Wuhan University,2013.(姚娜.低空無(wú)人機(jī)載組合寬角相機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究與性能分析[D].武漢:武漢大學(xué),2013.)

        (責(zé)任編輯:宋啟凡)

        Accuracy Analysis of Low Altitude Photogrammetry with Wide-angle Camera

        LIN Zongjian1,2,XIE Feifei1,2,SU Guozhong2
        1.School of Remote Sensing and Information Engineering,Wuhan University,Wuhan 430079,China;2.Chinese Academy of Surveying and Mapping,Beijing 100039,China

        Firstly,the relationship between the accuracy of low altitude aerial photogrammetry and the field angle of camera is made by a quantitative analysis from the theory.The conclusion that the low altitude photogrammetry should use wide-angle camera as much as possible is done.Then,the limitation of the single lens camera to expand field angle and the combined wide-angle camera existing on the market not suitable for light load of low altitude UAV(unmanned aerial vehicle)due to excessive weight are pointed out.The characteristics of combined wide-angle low altitude light camera with self-calibration and self-stabilization developed by the author are described,especially the principle of self-calibration for the combination of static error and dynamic error.Based on the practice of large scale mapping,a technical procedure in aerial photography by taking with wide-angle camera and large overlap simultaneously for improving the accuracy of low altitude photogrammetry is proposed.The typical engineering produced data is used to verity the above theoretical analysis.

        low attitude photogrammetry;composed wide-angle camera;computational reproduced imagery;self-calibration;self-stability;accuracy analysis

        LIN Zongjian(1943—),male,professor, PhD supervisor,majors in photogrammetry and remote sensing.

        P231

        A

        1001-1595(2014)10-0991-07

        國(guó)家863計(jì)劃(2013AA063905);國(guó)家自然科學(xué)基金(41371425;41271451)

        2014-03-06

        林宗堅(jiān)(1943—),男,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)閿z影測(cè)量與遙感.

        E-mail:lincasm@casm.ac.cn

        LIN Zongjian,XIE Feifei,SU Guozhong.Accuracy Analysis of Low Altitude Photogrammetry with Wide-angle Camera[J].Acta Geodaetica et Cartographica Sinica,2014,43(10):991-997.(林宗堅(jiān),解斐斐,蘇國(guó)中.寬角相機(jī)低空航測(cè)的精度分析[J].測(cè)繪學(xué)報(bào), 2014,43(10):991-997.)

        10.13485/j.cnki.11-2089.2014.0146

        修回日期:2014-07-01

        猜你喜歡
        低空定向像素
        趙運(yùn)哲作品
        藝術(shù)家(2023年8期)2023-11-02 02:05:28
        像素前線之“幻影”2000
        “像素”仙人掌
        偏序集上的相對(duì)定向集及其應(yīng)用
        低空自由飛行短期沖突探測(cè)算法
        定向越野
        無(wú)題(2)
        高像素不是全部
        CHIP新電腦(2016年3期)2016-03-10 14:22:03
        低空無(wú)人機(jī)在測(cè)繪中的應(yīng)用分析
        某陸航旅復(fù)雜地形低空突襲訓(xùn)練
        日韩综合无码一区二区 | 曰欧一片内射vα在线影院| 4444亚洲人成无码网在线观看| 日韩精品久久久中文字幕人妻| 蜜桃视频一区二区三区| 免费a级毛片在线播放| 一性一交一口添一摸视频| 亚洲 国产 哟| 玖玖资源网站最新网站| 麻豆资源在线观看视频| 亚洲成av人在线观看天堂无码| 五月天国产精品| 国产日韩乱码精品一区二区| 丝袜美腿一区二区国产| 97久久精品亚洲中文字幕无码| 国内精品伊人久久久久av| 女女同性av一区二区三区| 久久久国产精品无码免费专区| 免费观看激色视频网站| 天天插视频| 亚洲精品成人一区二区三区 | 日韩有码中文字幕在线视频| 久久理论片午夜琪琪电影网| 国产熟妇搡bbbb搡bb七区| 日韩人妻无码精品系列专区无遮| 在线观看一区二区中文字幕| 亚洲乱码一区av春药高潮| 国内揄拍国内精品| 99久久国产一区二区三区| 在线观看视频日本一区二区| 亚洲avav天堂av在线网爱情| 亚洲AV无码资源在线观看| 久久精品女人天堂av麻| 亚洲第一狼人天堂网亚洲av| 欧美国产日本高清不卡| 久久精品视频中文字幕无码| 国产国拍精品亚洲av在线观看| 国产l精品国产亚洲区久久| 国产精品青草视频免费播放| 青青草在线公开免费视频| 高h喷水荡肉爽文np肉色学校|