空间后方交会

摘要： 在利用相机成像的几何原理进行三维坐标测量时,相机标定是首先要解决的问题.空间后方交会、直接线性变换及张正友标定法是3种常用的基于目标的标定方法.本文介绍了其基本原理,并分别进行了程序设计和实验验证,分析了3种方法中控制点数量、焦距大小与精度的关系以及方法的优劣性.结果 表明,过多的控制点会导致空间后方交会方法精度下降;随着焦距的增加,空间后方交会和直接线性变换方法的标定精度均有所下降;直接线性变换、空间后方交会、张正友标定法的可靠性、精度均依次降低.

摘要： 基于可见光通信与矩形平板LED光源,提出一种室内视觉高精度定位方法,为室内移动机器人提供一种精度高、速度快、成本低的室内定位系统方案.该方法首先利用可见光通信技术获取LED光源的坐标信息,利用单个视觉传感器对矩形LED光源进行成像测量,同时使用IMU传感器记录成像测量的倾斜姿态角辅助单像空间后方交会解算;然后设计并仿真分析了4种单像空间后方交会算法在高精度倾斜姿态角辅助下定位误差随角点提取误差的变化情况,并研制了定位模块进行验证.测试结果表明,当采用800像素×600像素分辨率的图像和0.58 m×0.26 m的矩形平板LED光源时,定位模块可在2 m×2 m×2.5 m室内环境中实现cm级移动定位,并且定位频率大于30 Hz;在IMU姿态辅助下,定位模块可以实现优于5 cm的定位精度和优于1°的定向纠正;该方法还能为室内移动机器人提供厘米级定位导航服务.

摘要： 景象匹配视觉导航技术通常需要硬件测量相机的距离和姿态,提出了基于标定区域的特征点组合匹配的位姿估计方法,通过选择实时图像的标定区域中最优的一组尺度不变特征变换(Scale-Invariant Feature Transform,SIFT)匹配点,通过三角形内部线性插值方法计算SIFT特征匹配点的地面局部坐标,利用空间后方交会得到实时图像的相机位置和姿态,避免了硬件测量相机的距离和姿态的缺陷,扩大了景象匹配视觉导航技术的适用范围。实验结果表明:该方法计算的实时图像相机位姿与真实结果比较接近。

摘要： 传统的摄影测量后方交会用欧拉角描述影像姿态,计算繁杂;直接用9个方向余弦参数的算法参数太多且有内相关性;以四元数作为姿态参数的算法也存在参数冗余的缺点。本文提出了一种基于Rodrigues参数的空间后方交会方法,用Rodrigues参数作为旋转参数,计算简便且无冗余参数,通过算例证明了该方法的正确性和优越性。

摘要： 四元数能方便地描述空间姿态,以及空间向量的旋转、平移与缩放关系。倾斜摄影测量拍摄的像片具有大姿态角的特征。文章主要通过对两种不同后方交会计算方法的比较试验,证明了基于四元数的共线条件方程的空间后方交会算法具有可靠稳定、对像片外方位元素初始值要求较小、迭代次数较少、解算速度快、适合大姿态角的像片等优点。

摘要： 顾及到像点观测方程的系数矩阵中存在随机误差的特点,引入全变量误差模型描述系数矩阵和观测向量的随机误差.为克服参数相关性对平差计算的影响,利用拉格朗日条件极值法推导了采用岭估计的总体最小二乘的线阵卫星遥感影像空间后方交会方法.分别利用模拟算例和真实遥感影像进行试验,结果表明,相比于最小二乘法和传统岭估计算法,本文方法在单次平差中有更高的计算精度,在真实影像后方交会计算中也有更好的平差结果.

摘要： 空间后方交会是摄影测量学中的一个经典问题，基于共线条件方程的传统空间后方交会算法处理范围有限,仅针对小倾角影像,并且对初值有强烈的依赖性,为了克服这些缺陷,对于航拍影像，提出一种基于单位四元数的空间后方交会解算方法.该方法利用单位四元数描述旋转矩阵,通过平差计算得到单位四元数的解析解,从而确定旋转矩阵,最终计算影像的外方位元素.经实验证明,相比较传统方法,本文提出的算法不需要提供初值,可处理的影像倾角范围也有了很大提高,而且由于在平差时避免了三角函数的参与,因此该方法具有计算时间短、迭代次数少等优点。

摘要： 对于框幅式摄影机获得的影像，用C++程序实现单像空间后方交会，计算像片的外方位元素，是双像解析摄影测量的“空间后交-前交”解法、光束法双像解析摄影测量、光束法区域网平差的核心部分。对于其它遥感传感器获得的影像解求其外方位元素，该程序模块也具有参考价值。

摘要： 随着科技进步及穿戴式行动装置的兴起,适地性服务已成为智慧城市之热门议题.室内定位及导航为实践适地性服务不可或缺的技术.室内定位相对于室外定位是相对困难的,智能型手机内建之全球定位系统,于室外透空度良好之区域可以达到公尺等级之定位导航,但于室内或都市等高遮蔽之严苛环境,将面临无法收到卫星讯号而失去定位能力的困境.除此之外,智能型手机还装置了微机电等级之惯性传感器、WiFi、蓝芽讯号接收系统,可以发展多样化的室内定位技术以解决GPS讯号遮蔽之问题.然而,由于惯性传感器容易随着时间增加而累积,又WiFi、蓝芽等讯号接收装置皆需要额外的装置进行辅助定位,因此,本研究应用手机之高分辨率相机配合惯性传感器信息,利用光线交会几何原理快速重建用户之绝对位置与姿态,来辅助室内定位.本研究利用手机内建之相机获取室内影像,并利用摄影测量原理来获取用户之绝对位置与姿态.室内空间中之环境已事先由室内移动制图系统测绘完毕,可以提供空间后方交会中影像特征点的已知三维地面坐标,搭配特征点于影像上之像坐标,即可利用最小二乘平差法与共线条件式重建相机之外方位元素,部分未知数之初始近似值可由手机惯性传感器提供.本研究针对控制点之数量、距离、分布等交会几何分析对定位精度的影响,以精度稀释因子与定位精度作为几何分布好坏之指标,判断最优交会几何进行交会,确保影像辅助定位之精度,提供特征点选择之基础.此外,本研究提出不等权空间后方交会来增加定位精度,此方法可以降低影像透镜畸变对于定位精度的影响,最小二乘平差之权值由统计回归分析得到,根据各个特征点的可靠度给予适当之权值,在未经任何相机率定程序之条件下可以达到公寸等级之精度.

摘要： 主要介绍了运用摄影测量空间后方交会法的角锥体法测量飞机在飞行过程中可能产生的机翼变形量的测试原理、测试方法及误差分析。

摘要： 针对数字工业摄影测量中像片自动定向问题,提出了一种基于自动定向棒和编码标志的概略定向算法。对于单张像片,采用基于4个控制点的空间后方交会算法计算其外方位元素。首先,利用自动定向棒对部分像片进行空间后方交会;然后,利用已定向像片通过空间前方交会计算部分编码标志点物方坐标;再对至少含有4个编码标志点的像片进行空间后方交会,如此迭代答解,直至没有像片可进行后方交会为止;最后,对所有像片进行光束法平差,以提高定向精度。经实验证明,该算法利用少量编码标志即可实现绝大多数像片自动定向,且计算速度快,精度高,在数字工业摄影测量中具有重要应用价值。

摘要： 本论文介绍了四拼相机中单相机的检校理论与方法，提出了相机检校的数学模型和检校平台。通过vc编程实现检校参数的求解，并验证其可靠性，为后续的航空摄影测量工作奠定基础。

摘要： 本论文介绍了四拼相机中单相机的检校理论与方法，提出了相机检校的数学模型和检校平台。通过vc编程实现检校参数的求解，并验证其可靠性，为后续的航空摄影测量工作奠定基础。

摘要： 本论文介绍了四拼相机中单相机的检校理论与方法，提出了相机检校的数学模型和检校平台。通过vc编程实现检校参数的求解，并验证其可靠性，为后续的航空摄影测量工作奠定基础。

摘要： 本论文介绍了四拼相机中单相机的检校理论与方法，提出了相机检校的数学模型和检校平台。通过vc编程实现检校参数的求解，并验证其可靠性，为后续的航空摄影测量工作奠定基础。

摘要： 本发明涉及一种用于车辆（1、2）的后方空间监控装置，其中，后方空间监控装置具有一个或多个间距传感器（6、11），这些间距传感器设置用于确定车辆尾部（23）与障碍物（3）的间距，并且其中，后方空间监控装置具有至少一个电子控制装置（20、25），该电子控制装置设置用于评估由一个或多个间距传感器（6、11）检测到的数据（D）并确定间距信号（A），该间距信号指示出车辆尾部（23）与障碍物（3）的当前间距，其中，电子控制装置（20、25）具有至少一个用于位置传感器（15）的输入端口（24），该位置传感器设置用于检测至少一个可调节的并在特定的位置中凸出超过车辆尾部（23）的车辆构件（10、19）的位置，其中，位置传感器（15）能够通过输入端口（24）与电子控制装置（20、25）连接，并且电子控制装置（20、25）设置用于依赖于位置传感器（15）的信号来确定间距信号（A）。此外，本发明还涉及这种后方空间监控装置的电子控制装置以及具有可调节的并在特定的位置中凸出超过车辆尾部的车辆构件和这种后方空间监控装置的车辆。

摘要： 本发明属于摄影测量技术领域，公开了一种实现后方交会的新方法、新数据处理系统及存储介质，利用重线性化法实现n_kernel＝4的求解，该结果包含了所有可能的解；构建20个互相独立的约束条件；通过20个约束条件，直接实现未知项的求解；通过投影系数大于零来判断结果是否为可能的解，排除不符合相机成像要求的情况，只保留另外8种可能的候选解；通过重投影误差最小化，确定得到的8种可能的解中的最终解算结果；采用Levenberg‑Marquardt算法，将线性求解结果作为初始值，进行非线性优化处理。本发明可以适应平面场景中的应用，更好地实现基于视觉的相机定位，进一步提高了相机位姿的解算精度及其结果的稳健性。

摘要： 本发明公开了一种基于后方交会自由设站水平位移监测方法，在深基坑水平位移监测中不设立工作基点墩，通过坐标系的平移、旋转，将每次观测坐标转换到同一坐标系下进行比较，得到变形量；提供了一种以后方交会与自由设站相结合为基础的变形监测的新方法，并完成了过程的计算推演；工作基地不需要制作桩墩，每次工作基点可在复杂的监测现场择优选取，不但避免了监测过程工作基点被破坏，而且在监测时，更有利于保证工作基点与变形监测点的通视，解决了常规监测通视难的大问题；在满足工程精度需求的基础上，提出了各周期坐标系归化的解决算法，极大的提高了生产效率。

摘要： 本发明提供了一种基于后方交会的云镜摄系统参数测量方法及系统，所述方法包括以下步骤：S1、在固定焦距下，对同一像片获取多组交汇点坐标和前方投影对应点坐标，纠正误差获取交会点坐标；S2、获取相同俯仰角下的多组交会点坐标和前方投影对应点坐标二维点集，进行第二次后方交会和最小二乘光束平差，获得云镜摄系统的轴像距、旋转臂长及其一般方程；S3、利用不同焦距下获得的正交位轴像距和焦距的拟合函数与俯仰角建立焦距‑轴像距‑俯仰角曲面函数。通过云镜摄系统的轴像距参数特性及其求取方法，准确获取了轴像距‑焦距‑俯仰角函数，解决了利用视频流测量三维点云技术中的云镜摄系统的轴像距获取问题。

摘要： 本发明涉及一种用于车辆（1、2）的后方空间监控装置，其中，后方空间监控装置具有一个或多个间距传感器（6、11），这些间距传感器设置用于确定车辆尾部（23）与障碍物（3）的间距，并且其中，后方空间监控装置具有至少一个电子控制装置（20、25），该电子控制装置设置用于评估由一个或多个间距传感器（6、11）检测到的数据（D）并确定间距信号（A），该间距信号指示出车辆尾部（23）与障碍物（3）的当前间距，其中，电子控制装置（20、25）具有至少一个用于位置传感器（15）的输入端口（24），该位置传感器设置用于检测至少一个可调节的并在特定的位置中凸出超过车辆尾部（23）的车辆构件（10、19）的位置，其中，位置传感器（15）能够通过输入端口（24）与电子控制装置（20、25）连接，并且电子控制装置（20、25）设置用于依赖于位置传感器（15）的信号来确定间距信号（A）。此外，本发明还涉及这种后方空间监控装置的电子控制装置以及具有可调节的并在特定的位置中凸出超过车辆尾部的车辆构件和这种后方空间监控装置的车辆。

摘要： 本发明涉及一种移动式监测的后方交会方法及系统，包括以下步骤：测量第一个断面前设置初始基准点，按照初始基准点量测第一个断面上测点坐标，根据测点的空间位置转换坐标系，统一第一个断面上所有测点的其中一个坐标值，任意选取第一断面上两点以及初始基准点中的一点作为新基准点，量测第二个断面上测点的坐标，统一第二断面上所有测点的其中一个坐标值，任意选取第二断面上两点以及上一断面中的一点作为新基准点，量测下一断面上点的坐标值，以此类推，完成整个监控量测过程。利用已测点作为基准点，避免了监测过程中的重新设站，减少了工作量；每一断面上都统一各点的其中一个坐标值，减少了误差累积。

摘要： 本发明涉及一种单像空间后方交会非迭代方法，与传统后方交会方法相比本发明方法完全不依赖初值，可以适用于任意摄影成像条件；与目前的非迭代方法相比，本发明方法只需要求解一个二元二次方程组，恢复外方位参数时不需要额外求解方程组，在求解过程中可以避免矩阵奇异导致的不稳定因素，更加稳健高效。

摘要： 本发明公开了基于惯性测量单元的后方交会动态位姿测量系统及方法，系统包括至少两台相机、一个惯性测量单元和一个时钟同步模块，其中相机用于增大测量装置的视场范围，时钟同步模块用于实现相机和惯性测量单元之间的时间对准和数据同步。本发明利用多个相机拍摄全局控制点，结合惯性测量单元的测量信息进行位姿补偿，并依据空间后方交会原理确定相机实时位姿的方法，以克服由于相机快速运动造成的控制点错误识别、错误匹配问题，在保证测量精度的前提下，提高后方交会动态位姿测量方法的鲁棒性和适用性。

摘要： 本发明提供了一种单像空间后方交会数值计算方法，从像片中选取三个不在同一条直线上的控制点，根据三条摄影光线在像方空间和物方空间相应光线间顶角相等的原理，构建三元二次方程组；将六个外方位元素的待定值分成两个步骤来求解，从而可以确定拍摄影像的摄影中心在拍摄瞬间的位置和姿态信息。该方法无需提供任何初始值，即可准确估计出像片的外方位元素，且针对竖直摄影和大倾角摄影等情况均适用，具有计算过程相对简便、计算速度快、计算结果准确、稳定可靠等优点。

摘要： 本发明涉及一种单像空间后方交会非迭代方法，与传统后方交会方法相比本发明方法完全不依赖初值，可以适用于任意摄影成像条件；与目前的非迭代方法相比，本发明方法只需要求解一个二元二次方程组，恢复外方位参数时不需要额外求解方程组，在求解过程中可以避免矩阵奇异导致的不稳定因素，更加稳健高效。