无人机载双拼组合宽角相机影像数据处理方法研究

论文摘要

受无人机平台体积、重量等方面的限制,目前无人机遥感系统大多采用带稳定平台的单相机作为遥感设备。由于单个CCD面阵尺寸较小,其影像的地面覆盖范围和基高比都比较小,导致航测内、外业工作量增加,高程量测精度偏低。因此,采用多相机拼接技术,增大像幅尺寸,成为目前低空航测领域研究的热点。无人机载双拼组合相机低空航测系统就是在这种情况下应运而生的。本文在介绍其组成结构、设计原理的基础上着重论述双拼组合宽角相机影像的数据处理方法。双拼组合宽角相机影像不同于传统的航空摄影影像和单相机影像,获取的影像存在像幅较小、数量多、影像的倾角过大、重叠度不规则等问题,这些问题的存在给影像匹配、影像的相对定向和绝对定向等过程带来了一系列困难。本文着重于双相机影像的空中三角测量研究,研究针对不同双相机问题影像匹配的方法及如何提高大倾角、不同比例尺和灰度差别较大影像匹配的精度和有效性,探讨剔除粗差的办法。1.根据双相机影像构建区域网的方法,给出带权观测值光束法区域网平差的数学模型。通过双相机影像空中三角测量试验,提出一套UAVRS影像数据处理的作业方法、作业技术流程和作业规范,给出各个环节能够达到的精度指标,探讨飞行作业对影像内业数据处理影响的因素,提出改进方法。2.设计一套UAVRS影像数据处理实验系统,进行地形图立体测图试验,探讨UAVRS影像经摄影测量处理后进行立体测图的可行性以及能达到的精度,进行UAVRS影像DEM生成试验,研究正射影像图生成方法和作业规范以及正射影像能达到的精度。实践证明,无人机搭载双拼组合宽角相机系统能够达到1：1000测图精度要求,宽相对拼接模式在提高高程精度方面更有优势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究技术路线与方法
• 1.4 主要内容与结构安排
• 2 无人机低空航测系统
• 2.1 低空遥感的光学原理
• 2.2 无人机低空航测系统的组成
• 2.3 轻小型双拼组合宽角相机
• 2.4 无人机航摄规划设计
• 3 无人机载双相机影像处理
• 3.1 数据预处理
• 3.2 空中三角测量
• 3.3 精度评定
• 3.4 立体测图
• 4 工程实践
• 4.1 窄像对拼接模式实验
• 4.2 宽像对拼接模式实验
• 4.3 技术总结
• 5 结论与展望
• 5.1 主要研究成果和贡献
• 5.2 未来工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间主要成果