【摘要】： 数字近景摄影测量是随着CCD数码相机、数字影像技术、图像处理技术、计算机技术等发展而发展起来的。普通数码相机的出现,解决了现场快速获取影像的问题,并且降低了近景摄影测量作业对设备及技能的要求,并使摄影测量过程成为全数字流程。为了进一步提高普通数码相机应用于数字近景摄影测量的适用性和作业精度,本文对基于普通数码相机的检校、影像子像素定位技术和近景摄影测量的基本算法进行了研究,主要内容包括以下几个方面: 1.实验和研究了基于室内准二维控制场和三维控制场的普通数码相相机量测化改造方法。包括普通数码影像的畸变差解算和数字畸变模型的建立,数码相机内方位元素的检定; 2.普通数码影像的像点坐标子像素定位技术的研究和精度评价,包括人工标志的类别和设计,多种子像素定位算法的研究和精度分析; 3.普通数码影像的立体测量方法研究。本文采用相对定向、模型连接、绝对定向和光束法平差,解算所有监测点的点位信息。 4.引入P-H算法解决传统相对定向不易收敛的问题,用四个代数参数a、b、c、d代替通常的角量,从而对于任意角度拍摄的非量测像片在相对定向时总能保证以较快的速度收敛。 5.基于核线条件和前方交会方法,开发了数字近景摄影测量的简易测绘系统; 6.将研究成果应用于露天矿危险性边坡监测的实际工作,开发了边坡监测信息管理系统; 【关键词】：数字近景摄影测量 子像素定位 摄影机检校 数字畸变模型 畸变差 准二维控制场 图像处理 光束法平差
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：P234.1
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2008.167994
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 论文研究及技术应用开发背景9-11
• 1.1.1 摄影测量技术的发展9-10
• 1.1.2 普通数码相机的应用10-11
• 1.2 摄影测量在边坡监测中的应用11-12
• 1.3 论文研究的目的和意义12-13
• 1.4 论文研究的主要内容13-14
• 第二章 近景摄影测量系统的基本配置14-19
• 2.1 近景摄影测量系统的基本组成14-15
• 2.2 数码相机的相关介绍15
• 2.3 控制场15-18
• 2.3.1 室内二维控制场15-17
• 2.3.2 三维控制场17-18
• 2.4 计算机18
• 2.5 软件系统18-19
• 第三章 数码相机检校19-28
• 3.1 畸变系数法的摄影机检校19-20
• 3.2 数字畸变模型20-22
• 3.2.1 DDM的基本原理20-21
• 3.2.2 准二维控制场至虚拟真二维控制场的变换21
• 3.2.3 数字畸变模型的建立21-22
• 3.3 空间后方交会22-23
• 3.4 数码相机检校的关键技术与精度分析23-27
• 3.4.1 检校结果稳定性实验24-25
• 3.4.2 拍摄方式的影像25
• 3.4.3 标志点数目的影响25-26
• 3.4.4 单片与多片空间后方交会的比较分析26-27
• 3.5 本章小结27-28
• 第四章 标志点子像素定位28-41
• 4.1 子像素基本原理28-29
• 4.2 人工标志29-30
• 4.2.1 标志的尺寸29
• 4.2.2 标志的材料和形状29-30
• 4.3 标志点粗定位30-32
• 4.3.1 粗定位窗口的确定30-31
• 4.3.2 数字图像处理31-32
• 4.4 灰度矩边缘定位法32-33
• 4.5 角点与直线的高精度定位算子33-35
• 4.5.1 数学模型33-34
• 4.5.2 关键问题分析34-35
• 4.6 拟合法35-37
• 4.6.1 多项式曲线拟合35-36
• 4.6.2 椭圆曲线拟合36-37
• 4.7 精度与可靠性分析37-40
• 4.7.1 方形对顶角标志的精度和可靠性37-38
• 4.7.2 圆形标志的精度和可靠性38-40
• 4.8 本章小结40-41
• 第五章 近景摄影测量基本算法研究41-53
• 5.1 多基线数码影像的相对定向41-45
• 5.1.1 连续法相对定向的解算过程41-42
• 5.1.2 相对定向方法42-45
• 5.2 多基线数码影像的模型连接45-46
• 5.3 多基线数码影像的绝对定向46-48
• 5.3.1 绝对定向数学模型46-47
• 5.3.2 绝对定向误差方程式47-48
• 5.4 多基线影像的光束法48-50
• 5.4.1 光束法平差的基本原理48
• 5.4.2 光束法平差的数学模型48-50
• 5.4.3 含相对控制的光束法平差50
• 5.5 实验分析50-52
• 5.5.1 P-H算法的收敛性50-51
• 5.5.2 控制点个数对光束法平差结果的影响51-52
• 5.6 本章小结52-53
• 第六章 边坡监测预警系统研究开发53-65
• 6.1 系统分析与功能设计53-54
• 6.1.1 系统结构设计53-54
• 6.1.2 功能模块设计54
• 6.2 数码相机检校子系统54-57
• 6.2.1 参数的设置54-55
• 6.2.2 二维控制场检校方法55-56
• 6.2.3 三维控制场检校方法56-57
• 6.3 近景摄影测量子系统57-59
• 6.3.1 建立测区58
• 6.3.2 参数设置58
• 6.3.3 选取同名点58-59
• 6.3.4 数据计算59
• 6.4 简易测绘系统59-62
• 6.4.1 核线条件59-61
• 6.4.2 前方交会61-62
• 6.5 边坡监测信息管理子系统62-64
• 6.5.1 边坡监测信息系统的基本原则62
• 6.5.2 监测数据的管理62
• 6.5.3 监测数据的分析62-63
• 6.5.4 监测预警63-64
• 6.5.5 监测数据查询64
• 6.6 本章小结64-65
• 第七章 总结和展望65-67
• 7.1 论文总结65
• 7.2 展望65-67
• 参考文献67-71
• 致谢71-72
• 攻读硕士期间主要研究成果72