基于梯度的多图像小波变换运动测量

利用小波变换的特性,设计了一种基于梯度的多图像小波变换运动测量算法.该算法利用多幅图像的数据计算两幅图像的运动,精度得到了较大的提高;同时结合可靠性检验,对通过了可靠性检验的光流约束利用快速的小波变换,进行多层并行的时间微分.同传统运动估计算法相比,这种多层并行小波变换运动测量算法避免了估计中的误差传播,从而提高了测量精度.实验模拟结果表明,该算法不但实现简羊,而且运动测量精度高。     

基于视觉的火星探测器着陆运动参数估计

火星探测是我国深空探测的重要目标之一,精确估计火星探测器自主着陆时的运动参数是实现自主着陆的前提.在探测器所携带相机内参数已知的情况下,研究2幅图片中特征点之间的对应关系,得出火星探测器空间三维运动信息,以实现其运动参数估计.首先进行特征点检测,然后进行特征点匹配,根据匹配结果估计出基础矩阵F;然后进行本质矩阵的计算、姿态解算和幅值恢复,对所得运动参数进行非线性优化;最后通过仿真实验验证了上述方法的有效性.     

一种基于角度测量估计飞行目标运动参数的新方法

针对伪线性参数估计的实时性问题,提出了一种基于角度测量的飞行目标运动参数实时估计、跟踪算法.该算法对角度量测方程在当前飞行目标运动参数估计值附近进行泰勒级数展开,得出该时刻飞行目标的运动参数估计值与角度测量值之间的线性关系.在此基础上,利用最大似然估计法对估计值和估计误差协方差矩阵进行实时更新,再将更新值带入目标运动状态方程,以获得下一时刻的估计值和估计误差协方差,从而实现了飞行目标运动参数的迭代估计.仿真实验表明,所提算法可实现空中飞行目标的实时定位和位置、速度运动参数的实时估计,且无需存储大量的历史数据,其与伪线性参数估计算法相比,计算效率可提高50%.     

昆虫翅膀的运动参数测量研究

研究可用于精确测量昆虫运动参数的条纹投影法.应用具有高衍射效率的声光调制器(AOD)生成投影条纹,通过调整各衍射光束的角度获得不同角间距的条纹,可用来测量反射比较低的昆虫翅膀.结合AOD和光栅,从两个相互垂直的方向投射条纹,可以在>90°的测量范围内测量蜜蜂的拍打翅膀.结果表明,在蜜蜂的一个拍打周期内,用该方法可以有效地测量其拍打角、滞后角,扭转角和扭转变形,相对测量误差<2%.     

基于相机平行运动的圆几何参数的测量

提出一种基于相机平行运动的圆的几何参数测量方法.首先控制摄像机沿坐标轴平行运动采集图像,对投影椭圆图像处理以提取其边缘信息,利用极线约束求出椭圆的边缘匹配点对,再将匹配点对投影到三维空间求出圆边缘点的实际坐标,采用空间圆拟合求取圆的直径、几何中心和圆度误差.实验结果表明,该方法可以较好地求取空间圆的几何参数.     

基于高速摄影技术爆破鼓包运动规律的研究

为研究球形药包爆破漏斗实验中自由面鼓包运动规律,采用能够较好模拟现场岩土的相似材料制作了一组水泥砂浆模型进行了爆破漏斗实验,利用高速摄影系统记录了模型在球形药包作用下自由面的鼓包运动,得到了鼓包运动轮廓、鼓包表面中心位移和速度分布.结果表明:鼓包表面中心在速度分布上呈现出加速-匀速-二次加速-减速的特征,鼓包上升到约1.5倍抵抗线后,抛体按照弹道运动规律进行抛掷.      

一种飞机结构变形测量的新方法

快速准确的完成对飞机结构变形测量是飞机载荷强度飞行试验课目的关键。首先对飞机结构变形测量方法的基本原理及关键数学模型进行了阐述;其次介绍了采用多站拼接进行坐标系的统一,在测量过程中由飞机机体原始坐标数据反算其在当前测站中的极坐标数据,驱动全站仪自动锁定待测点,以减少人工干预的新方法;最后在飞行试验相关课目进行了应用,通过数据分析计算,结果表明,该方法得到的数据精度符合要求,减少了人为干预,提高了效率。     

三维摄像测量系统在人体上肢运动分析中的应用

使用基于普通摄像机的三维摄像测量系统,对人体上肢运动数据进行了测量。根据人体上肢运动的特点,将其简化为具有7个自由度的刚体运动;通过分析布置在上肢上若干标记点的运动,建立了固连于上肢的关节坐标,提出了关节转角的计算方法,得到了日常活动中人体上肢关节运动数据。     

基于近景摄影测量技术的关键林分参数的获取研究

为了研究利用摄影测量技术来获取和反演关键林分参数的准确性,从而为推算其他林分因子提供相关思路,以实现快捷高效的森林资源调查。选取了一片亚热带人工混交林作为实验样地,并利用样地中6个优势树种的实测数据分别构建了多个胸径-树高、冠幅回归模型,并得到了对应的最优模型;在此基础上,利用从点云数据中获取的树高和冠幅,反演出单株树木的胸径;最后通过分析实测胸径与基于点云计算得到的胸径之间的相关性来判断算法的准确度。结果表明:(1)6个树种的实测树高与基于点云获取的树高相关性较高,R~2均在0.7以上;(2)多数树种的实测冠幅与获取的冠幅相关性偏低,其中仅喜树的冠幅R~2高达0.88,其余树种的冠幅R~2最高只有0.61;(3)最优回归模型拟合胸径与实测胸径的回归分析中,发现高大落叶乔木比如马褂木、喜树的R~2均在0.7以上,而落叶小乔木比如樱花树以及柏类树木比如圆柏、龙柏等R~2最高仅0.25,雪松的R~2则为0.54。     

基于运动模糊及图像矩的2D高频直线振动振幅测量

介绍了一种新的根据图像的运动模糊信息测量高频振动振幅的方法.与现有的基于计算机视觉的振动测量方法相比,该方法仅通过计算1幅清晰参考图像及1幅运动模糊图像的前2阶几何矩即可得到2D高频直线振动振幅的解析解,降低了根据图像信息测量振幅的计算复杂程度.实验结果表明,所提出方法可有效地测量高频振动的振幅.     

航空摄影科技发展成就与未来展望

在过去的一个半多世纪,航空摄影测量取得了许多重大的成就,经历了模拟摄影测量阶段、解析摄影测量阶段和数字摄影测量阶段,革新了空间数据获取的技术方法,显示出了航空摄影巨大的生命力和影响力。文章介绍了国外航空摄影近几十年在数字摄影测量工作站、胶片航空摄影仪、数字航空摄影仪等方面取得的巨大成就。在航空摄影发展的历史中,我国数字摄影测量工作站也成为其具有典型代表性的标志。因应当前航空摄影测量的发展和应用需要,本文着重对具有自主知识产权的SWDC-4数字航空数码相机进行了阐述。文章最后讨论了航空摄影的3个发展趋势,意在与广大读者一起探讨航空摄影的未来。     

微尺度模型试验的数字近景摄影测量

根据数字近景摄影测量的原理和方法,使用非量测相机拍摄微尺度模型立体像对,采用数字图像影像匹配技术量测像片坐标,建立三维立体模型,自动生成模型表面形态变化图.在河床演变趋势和航道整治微尺度模型试验中,该方法成功地取得了长江河床模型试验镇江段河床表面形态变化的大量数据,对分析相关的变化规律起到了积极作用.分析表明,数字近景摄影测量技术能够满足河床演变模型试验的研究需求.     

卷帘式快门CMOS数字相机测速系统标定技术

为了实现对高速公路车辆速度进行限制, 建立了基于卷帘式CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）图像传感器的相机测速系统, 并对该系统采用的标定技术、 测速算法等进行了研究。卷帘式快门数字相机测量速度是利用卷帘式快门曝光, 具有一定的延时, 对运动物体拍摄会产生一定的畸变, 通过对图像的畸变部分进行图像处理和计算, 即可得到运动物体的速度参数。根据相机成像的几何原理, 分析了相机的标定原理, 根据相机测速时的特点, 提出了简单、 有效的标定方法。进一步研究了相机标定和测速的实验方法和步骤, 进行了标定及测速实验。经实验验证： 利用卷帘式快门CMOS数字相机方法对运动目标测速值较精确, 误差在2.5%以内。基本满足高速公路相机测速系统精度要求。     

数码摄影测量技术在填充墙框架抗震试验中的应用

将数码摄影测量(DP)技术引入填充墙框架受力全过程的位移场测量,研究DP技术应用于填充墙框架结构抗震试验研究的可行性.数据分析结果表明:采用DP技术的测量结果与传统位移计所测结果吻合良好.通过DP技术进一步得到在不同位移幅值下填充墙的剪切滑移破坏情况及框架柱的变形特征.     

斜拉索动位移实时测定方法研究和系统开发

基于单相机多测点动位移测定技术,建立斜拉索动位移实时测定方法.基于Lab VIEW程序开发平台,编制单相机测定多测点动位移的程序,开发斜拉索动位移实时测定系统.通过与激光位移计进行室内试验比较,验证该测定方法的有效性、多目标测定的实用性和测定结果的准确性,并讨论相机拍摄角度对于测量精度的影响.利用单相机多测点动位移测定系统对泉州晋江大桥的拉索动位移进行实桥测量,验证了该测定方法应用于实桥测试的可行性和有效性.     

基于旋转运动的试验气流场产生方法数值研究

为了丰富气流场试验手段以及满足复杂环境气流场试验的要求,提出一种基于旋转运动的试验气流场产生方法。建立基于旋转参考系以及滑移网格的数值求解模型并对有限空间内的三维旋转流场分布特性进行研究。研究结果表明：涵道结构可以有效提升试验段内的平均流速,其加速效果随着转速和旋转半径的增加而增加。试验段内动压系数及气流偏角则随着转速增加而增加,随着旋转半径的增加而减小。通过增加旋转半径来提升试验流速和流场品质是最合理的方式。涵道内的流场的径向偏移是影响试验段内的试验流场品质的重要原因,后续研究需对其进行校正以增加基于旋转运动的试验气流场产生方法的适用性。     

水下摄影测量系统的研发与试验验证

利用近景摄影测量原理,开发了一套用于拖曳水池拖曳试验的水下摄影测量系统． 通过在拖车上安装2 个水下摄像头,以一定的频率同步地对被拖物进行连续拍摄,然后对这些像片进行识别和坐标解析处理,从而获得被拖物的运动轨迹和姿态． 该方法是一种非接触性测量手段,不伤及测量目标,不干扰被测物体的自然状态,简单易行． 对该系统进行试验验证和误差分析,结果表明,该系统具有较高的测量精度,是一种可靠、方便的测量方法．     

数码相机检校和摄像测量的部分问题探讨

介绍了数码相机检校的概念,阐述数码相机的检校内容和误差来源,内方位元素的计算和镜头畸变差校正;控制场的建立和影像获取方法,直接使用现有摄影测量软件Australis并使检校过程简化,指出并分析了实验过程中存在的问题及其原因．     

超音速下压力分布测量飞行试验研究

本文主要对超音速下的压力分布测量飞行试验技术进行了研究。文中首先对压力分布测量的试验方法、测试原理、试验飞机、测试设备等进行了简要介绍。然后重点研究了飞行试验数据处理方法,得出了超音速飞行试验中压力系数的计算公式。最后给出了飞行试验结果误差分析,并得出了测量结果不确定度的计算方法。国内在超音速气动力飞行试验领域内的研究还非常少,本文中所给出的计算方法可为今后的飞行试验提供参考。     

基于飞行实测的直升机操纵与载荷特性

为了解决当前计算方法与技术手段无法准确预估直升机操纵与载荷特性问题,利用飞行测试的手段,在某型直升机上开展了操纵与载荷特性研究工作,获取了真实飞行环境下直升机稳定平飞时的4个操纵量、2个姿态角及关键部件载荷的实测结果和变化曲线,对实测结果和变化曲线进行分析.结果表明:通过实测获取的直升机操纵与载荷特性是正确有效的.该结...