地面激光点云结合摄影测量的建筑物三维建模

当地面激光扫描仪扫描建筑物时,由于地物的遮挡、或者某些地方不便设站等原因,造成了点云缺失,导致点云数据不完整.本文主要是以安徽师范大学敬文图书馆为例,在利用地面激光扫描测量生成建筑物点云的基础上,借助航拍摄影测量技术获取图书馆顶部的点云数据,对点云空洞进行修补,即在获取地面激光点云数据和摄影测量点云数据之后,对两种点云数据进行配准、几何建模及纹理映射,最终生成图书馆的三维立体模型,实现建筑物的三维可视化表达.     

基于三维激光扫描与无人机倾斜摄影技术对异形建筑三维建模的融合应用

利用三维激光扫描技术以及倾斜摄影测量技术进行实景三维建模是常用的技术手段,通过2种手段获取的点云数据对空间方面的展示效果及精度存在差异,尤其在测量目标是结构复杂、材质特殊的异形建筑物时,2种技术所获取的点云数据各有优劣势,保留2种点云数据表现较好的部分,再通过多个空间同名公共点进行转换、匹配,将2种点云数据融合.以较具代表性的异形建筑物——厦门"鸟巢"建筑为例,分别利用三维激光扫描技术以及无人机倾斜摄影测量技术对其进行数据采集以及内业处理,并对2种技术的优缺性及融合后生成的三维模型精度进行分析、探讨,为应对复杂测量环境下对目标建筑物进行实景三维建模提供一种新的思路.     

基于机载LIDAR技术快速获取高精度DEM的研究

机载LIDAR技术是基于激光测距技术、全球定位系统和惯性导航系统的集成系统,其目的是快速获取高精度的数字表面模型。作为一种新型测绘技术,机载LIDAR近几年来发展迅速。本文系统阐述了机载LIDAR的工作机理,获取和处理激光点云数据,以及利用点云数据制作DEM的过程。本文还将机载LIDAR技术与摄影测量技术做适当的比较,以分析其技术优势。     

倾斜摄影测量和SLAM激光点云在丘陵地带获取地形模型技术

倾斜摄影测量和激光SLAM点云技术目前正在土木工程领域广泛推广,通过此技术,可以获取复杂丘陵地带地形模型,用于指导路基土方施工。本文介绍了倾斜摄影、激光点云和传统方法获取地形模型基本原理与步骤,选取具有丘陵地带地形模型特点的试验段,用三种方法获取该试验段的地形模型,将倾斜摄影技术和SLAM激光点云获取的地形分别与传统测量GPS动态RTK测量技术的对比可知,采用激光点云获取地形数据的精度最高,然后依次是传统方法、倾斜摄影方法,倾斜摄影方法具有建模效率高的优点,适合于西北地区的路基土方施工。     

基于无人机贴近摄影测量的剖面数字露头系统研发及岩层面重构方法

针对大坡度、大规模的露头剖面考察中识别范围不足,面貌不全、人工依赖大、精度差、数据共享低的状况,使用无人机贴近摄影测量技术摄取露头剖面影像,建立毫米级精度的全景三维模型,采用Web GIS技术,自主研发网络版数字露头平台,实现露头数据的共享。为重构某一局部岩层面,三维模型表面需建立一个贴面。数字地球引擎Cesium内置方法、边界面法建立贴面时,出现了贴面范围不准确、内部不连续的问题,提出一种在Web虚拟场景上充分利用空间场景几何特征与空间距离度量关系,自动判定岩层剖面特征点的新方法。特征点作为加密点在空间范围内构建三维Delaunay三角网,准确标定出某一岩层范围,实现了剖面岩层的重构。结果表明,该方法重构的岩层范围正确,内部连续,结果清晰,为地质资料知识库构建提供辅助手段与数据支撑。     

机载扫描激光雷达点云形态分析滤波

研究多种地理形貌下,从激光雷达点云中识别地面点（滤波）并同时实现场景主要形态特征分析的方法. 首先采用伪栅格和混合插值技术保证点对点的快速索引和操作;然后在多尺度的开运算框架下,测量场景背景、对象尺度和方向分布,估计滤波参数,进行基于边缘统计的地面点识别;最后基于残余点和初始地面的局部关系进行地面点的二次识别. 实验采用国际遥感和摄影测量学会（ISPRS）的标准数据集,结果显示在多种地理形貌下的形态测量准确合理,平均滤波精度达到90%以上;尤其在植被和建筑混合的山坡场景中,效果改善明显.      

像控点刺点影像选取对无人机测量精度的影响

为提高无人机倾斜摄影测量成果点位的精度,提出了一种在相同的工作量下精度最优的刺点方案。针对空中三角测量解算时对控制点所在影像的选取,分别进行了三种不同实验(全部刺于下视影像、全部刺于侧视影像、刺于5个方向影像)。通过对3种刺点方案的实验结果对比分析,得出在刺点数相同的条件下刺点方式对实验结果有影响,当像控点刺于5个方向影像时,空间坐标精度最高。研究可为无人机倾斜摄影技术应用于工程实践提供科学参考。     

基于改进ORB特征匹配的单目视觉—惯性SLAM算法

针对VINS-Mono算法在弱纹理环境下运行不稳定、累积误差大等问题，提出了改进ORB特征匹配筛选的单目视觉—惯性SLAM算法。测量数据预处理环节采用了ORB特征提取，在特征点匹配时，使用双向匹配过滤和最小匹配点距离倍数判别剔除误匹配，最后利用随机采样一致性算法完成特征匹配。实验结果表明，与原算法相比，改进VINS-Mono算法的精度较高。     

基于特征点的构件度量方法

基于构件技术和重构思想的软件复用为解决软件危机指明了出路,但目前缺乏规范的度量方法指导挑选可靠性构件和设计复用性构件,借助特征点和自动机很好地解决了上述问题.在此基础上提出了构件特征点的概念,目的是描述构件自身的外部静态特征和内部逻辑结构,接着构造出特征自动机描述构件自身语境,并利用特征自动机提取出构件有效特征点,进而计算出构件的特征点有效率,然后利用类似于功能点的计算方法准确地量化构件的度量结果,为设计和使用构件增加了指示器.     

多视几何与传统摄影测量理论

多视几何理论及其技术的发展为传统摄影测量领域提供了新的发展方向,然而如何将多视几何理论融入传统摄影测量并满足其实际应用的需求,仍然是有待解决的难题。多视几何理论与传统摄影测量理论相较而言均存在着一定的局限性,在其数据处理过程中的3个重要部分,包括初始数据、计算过程以及输出结果等,两者均存在一定的异同点。为弥补传统摄影测量的局限性,可采用多视几何理论与技术支持下的近景摄影测量与航空摄影测量方案,2种方案均可以克服传统摄影测量过程中数据获取的局限性,并增强数据处理算法的灵活性,从多视几何理论角度而言,又可提高数据处理的精度。实验验证针对地面近景摄影测量的实验是有效可行的。     

基于单目视觉的平面位姿估算

位姿的测量在航空航天、汽车制造等领域都有着重要的应用价值。基于单目视觉测量系统,通过对平面上已知空间坐标的4个特征点的有效提取以及数据最优化方法,实现平面位姿的测量。本章中被测平面上采用4灰度值对比度大而区域面积较小的特征圆点实现对特征点快速提取,简化了图像处理的过程。实验结果表明该测量结果符合实际的位姿。     

基于无人机点云数据的露天采场矿车提取方法

针对在基于无人机点云数据进行露天采场验收测量过程中,由于矿车点集的存在导致验收精度降低的关键问题,提出了一种露天采场矿车点集自动提取方法.以哑巴岭露天采场无人机点云为数据源,首先利用渐进式形态学滤波算法分割出地面点与非地面点,然后通过改进的欧氏聚类算法对非地面点中的矿车点集进行聚类提取,最后基于国际摄影测量和遥感学会(ISPRS)提出的误差评判标准对矿车提取结果进行评估分析.分析结果表明,该方法可以有效提取露天采场中的矿车点集,为实现露天采场快速高效验收提供了重要的技术支持.     

三维激光扫描技术在开平碉楼保护中的应用研究

近年来,具有扫描速度快、精度高等优点的三维激光扫描技术为空间三维信息的获取提供了强有力的技术手段.文章通过研究三维激光扫描技术在世界文化遗产——开平碉楼的应用,对从点云数据获取、预处理到如何快速准确建模的完整流程进行了详细的分析并优化了技术路线,以及针对此项新技术与传统测量技术的优劣进行探讨.研究结果表明,三维激光扫描技术对古建筑的量测具有重要意义,可为广东省的古建筑修缮保护与展示提供强有力的数据支撑与技术支持,并达到真实比例的虚拟仿真三维效果.     

基于Harris-Laplace特征点检测抗几何攻击的数字水印算法

针对数字水印容易遭受几何攻击的问题,提出了一种基于Harris-Laplace特征点检测的强韧性数字水印算法。首先,利用Harris-Laplace进行特征点侦测找出图像的特征点,以达到图像经过几何攻击时其缩放不变的效果。然后将所有的特征点以德劳内三角网络技术连接起来,形成一个个三角区块,最后再利用仿射转换(affine transformation)将各三角形进行微调动作,完成数字水印的嵌入。实验结果显示,该方法对于几何攻击和一般图像处理攻击都有较好的抵抗能力。     

解析法测图补点位置的快速定位

本文介绍了用PC-1500A计算机进行地面立体摄影测量解析法成图中,根据图板上补点的平面坐标和高程,通过编程由计算机快速计算并打印输出在立体坐标量测仪上进行安置所需要的数据,迅速找到补点在立体模型中相应位置的方法。文中推导了有关的公式,列出了有关的BASIC子程序清单。用这种方法确定补点的位置,可以大大提高补点的工作效率。     

ICP算法在双目结构光系统点云匹配中的应用

双目结构光系统在测量物体时有更好的效果,测量物体视野是单目测量系统的两倍。该文根据针孔成像理论给出了双目结构光重构的数学表达式,并通过Zhang氏标定法给出了标定结果。在双目系统中,投影仪和摄像机的标定误差、仪器设备的系统误差,都会导致得到的两组三维点云数据不能很好地重合。因此,该文提出将标定获得的两个摄像机关系矩阵做为点云匹配的初值,使用改进的最近迭代点(iterative closest points,ICP)算法,加速点云匹配时间,并对经过初值变换的点云数据进行再次匹配,进一步减小系统在标定过程中的误差,从而达到对标定误差进行补偿的目的。实验结果表明:改进的ICP算法使标定后的点云能够很好地重合,并对标定值进行了修正,点云匹配的时间缩短为0.3s。     

在圆缓(YH)点或缓圆(HY)点上测设缓和曲线细部的方法探讨

在工程测量中,仅能在直缓(ZH)点或缓直(HZ)点上测设缓和曲线细部是不够的。为此,我们利用缓直(HZ)点或直缓(ZH)点上所建立的坐标系与在缓圆(HY)点或圆缓(YH)点上所建立坐标系的关系,推导出相对于圆缓(YH)点或缓圆(HY)点的各元素计算公式。并在实际施工中经过验证,极具使用价值。     

施测GPS网时在不同连接方式下的精度分析

GPS测量技术已经广泛地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等领域,给测绘领域带来了一场革命。在施测GPS网时,当同步图形采用不同的方式进行连接时,其精度有所不同,有的差别很大。本文旨在对不同情况下所施测的GPS网的精度进行分析。通过实际布设边连式网形,点连式网形,运用测绘专业软件对数据进行处理,并对处理结果进行比较。得出边连式布网时,因为网形的结构强度大,观测数据平差后的点位的精度比点连式观测数据平差后的点位的精度高。有了以上研究的结论,对于测量工作具有指导意义。     

女体胸背部特征与个体原型省道的关系

在人体测量和服装原型理论基础上,构建了女体胸背部的几何模型,获得人体数据与个体原型省道的数学关系,从而可根据某个女体尺寸计算得到服装的胸省量和背省量.此项研究结果可为高级服装数字化定制技术提供参考,以便为消费者提供更优、更快的服务.     

一种基于图像相关的图像特征提取匹配算法

本文提出了一种基于立体视觉技术进行特征提取和匹配的算法。在立体视觉技术基础上以投射大小光斑的方法增加自由曲面的图像特征,有效的获得了图像的主要信息,建立图像之间的点映射关系。由图像相关性对匹配进行约束,选择最佳匹配点,获得象点在两个坐标系统中的三维空间数据,然后进行数据拟合得到非特征点的数据,大大提高了图像配准的效率和准确性。