数字航空摄影测量（共12篇）
数字航空摄影测量 篇1
摘要：随着无人机技术快速发展, 利用无人机进行航空摄影测量已成为测绘行业的一种新的技术手段。本文就我院利用无人机进行某测区1:1000地形图数字航空摄影测量的作业情况进行说明, 并对地形图测绘成果进行精度检测, 确定无人机数字航空摄影测量所能达到的精度水平。
关键词：无人机,地形图,数字航空摄影测量
2016年5月, 我院确定了利用无人机进行某测区1:1000地形图数字航空摄影测量的技术方案, 并通过该测区对我院拟引进华测无人机进行数字航空摄影测量所能达到的精度水平进行评价。该测区位于内蒙古自治区西部, 面积为17平方千米, 地形类别为丘陵地, 1:1000地形图测绘确定的等高距为1.0米。具体作业过程及精度检测情况详述如下:
1 数字航空摄影
本测区数字航空摄影采用了我院拟引进的华测P700E电动无人机, 华测P700E电动无人机是华测公司自主研发的一套电动固定翼无人机系统, 采用军工一体化生产技术, 上单翼V尾布局, 使用双发电动引擎, 有效载荷2.5kg, 续航时间150分钟, 最大升限4500米, 弹射起飞, 开伞降落。航摄相机为尼康D810, 3640万像素, 配备POS系统 (IMU+DGPS) 。本测区共航摄飞行1架次, 飞行时间2016年5月23日8时05分至9时38分, 飞行航线20条、构架航线2条, 拍摄像片1377张, 像片为7360×4912像素。具体航摄情况见表1。
航线结合图如图1。
航摄时, 在测区内GPS D级点上架设了GPS地面基站。
2 像片控制测量
像控点布设采用航摄前布设地面标志的方法, 地面标志布设两种, 在硬化路面为红白油漆喷涂圆形标志, 在荒草地为白色布条十字标志。像控点测量采用单基站RTK的方法, 按《全球定位系统实时动态测量 (RTK) 技术规范》 (CH/T 2009-2010) 关于图根点测量的技术规定执行。
全测区按1个平高区域网布设像控点, 共测设像控点21个, 像控点展点图如图2。
3 空中三角测量
空中三角测量分别使用PHOTOMOD软件和INPHO软件进行。
PHOTOMOD软件空中三角测量使用了17个像控点, 剩余4个像控点作为检查点。平差计算后17个像控点平面残差最大为0.101米, 高程残差最大为0.044米。4个检查点平面最大误差为0.116米, 高程最大误差为0.167米。
INPHO软件空中三角测量使用了20个像控点。平差计算后20个像控点平面残差最大为0.232米, 高程残差最大为0.018米。
4 立体测图
立体测图采用JX4-G数字摄影测量工作站, 测图按《数字航空摄影测量测图规范第1部分1:500 1:1 000 1:2 000数字高程模型数字正射影像图数字线划图》 (CH/T 3007.1—2011) 的相关技术规定执行。
测区西部立体测图使用INPHO软件空中三角测量成果, 东部立体测图采用PHOTOMOD软件空中三角测量成果。
5 地形图精度检测
在测区东、西两部分各抽取2幅总计4幅1:1 000标准图幅地形图进行精度检测, 抽样兼顾了建成区和一般地区的选取。抽样结果如图3。
使用单基站RTK和全站仪结合进行检测点的测量, 测量检测点按《1:500 1:1000 1:2000外业数字测图技术规程》 (GB/T 14912—2005) 中关于碎部点测量的相关技术规定执行。每幅图平面和高程检测点的个数均不少于20个。
测量检测点展绘到立体测图采集的地形图中, 按图幅进行平面误差与高程误差的统计计算。统计计算结果如表2。
6 结论
本测区利用华测无人机进行航空摄影测量测绘1:1000地形图项目, 经抽样检测, 统计计算地形图的总体平面位置中误差为0.201米, 高程中误差为0.191米。
本测区技术设计要求的平面位置中误差限差为0.6米, 高程注记点中误差为0.5米。证明利用无人机进行航空摄影测量测绘1:1000地形图是完全可行的, 且可以达到较高的精度水平。
一点建议:
无人机航空摄影具有机动灵活、成本低的优点, 在大比例尺地形图测绘中完全可以取代常规航空摄影。但由于相机的像幅较小, 使得同等测图面积的立体像对数较常规航空摄影多出数倍, 在使用传统数字摄影测量软件测图时需频繁更换立体像对, 极大影响了立体测图的工作效率, 建议在使用无人机进行航空摄影测量时, 选择立体测图时能自动切换立体像对的数字摄影测量软件。
数字航空摄影测量 篇2
实习名称： 班 姓 级: 名: 数字摄影测量实习09 测绘一班 刘胜 实验室 x5504 实习地点：
实习指导教师: 龚涛 实习时间： XX.9XX.10 西南交大地学学院
： 一 lps 简述
lps 工程管理器是一个基于 windows 的综合数字摄影测量软件包，可 以对来 自不同类型的航空遥感相机及卫星传感器的图像进行快速和精确地 三角测量和 正射校正，与传统的三角测量和正射校正相比，可以极大的减少费用 和时间可 以处理各种各样的图像数据，诸如来自不同的摄影相机、不同的卫星 传感器、不同的航空 gps 数据等，处理过程涉及很多不同类型的几何模型。
二、数字摄影测量处理过程 1 创建 lps 工程文件 2 向 lps 工程加载图像 3 刺点 自动量测图像同名点 5 执行航空三角测量 dtm+等高线 dtm+等高线 6 图像正摄校正处理 处理前 处理后 控制点坐标
三、lps 数字摄影测量系统的应用 leica photogrammetry suitelps 是徕卡公司最新推出的数字摄影测量及遥 感处理软件系列。lps 为影像处理及摄影测量提供了高精度及高效能的生产工 具、它可以处理各种航天(最常用的包括卫星影像 quickbird、ikonos、spot5 及 landsat 等等)及航空(扫描航片、ads40 数字影像)的各类传感器影像定向 及空三加密，处理各种数字影像格式，黑/白、彩色、多光谱及高光谱等各类数
字影像。lps 的应用还包括矢量数据采集、数字地模生成、正射影像镶嵌及遥感 处理，它是第一套集遥感与摄影测量在单一工作平台的软件系列。lps 制作 dom 的全过程如下： lps 数字摄影测量系统制作 dom 具体制作过程如下： 首先创建工程文件，选择相机类型，设置投影参数，输入相片参数，创建相 机参数，导入外方为元素;其次数据处理，内定向，人工选择一个点后，自动完 成内定向。建立金字塔影像，加载控制点文件，并在图上刺出相应的点!一般说 来，选择 6 个均匀分布的点作为控制点，其他的设为检查点。同名点自动匹配，三角测量，直接进行空三解算，再接着生成 tin 数据;最后制作正摄影像，正 射影像拼接。拼接结束后，一般还要对影像进行匀光，消除接边缝隙等操作!1)、创建 lps 工程文件 2)、向 lps 工程加载图像 3)、定义数码相机几何模型 4)、自动量测图像同名点、执行航空三角测量 5)6)、图像正射校正处理
四、实习基本情况 1)、erdas imagine 9.2 遥感图像处理系统和数字摄影工作站上操作 2)、实习时间：第二教学周到第五教学周、上机时间：周一下午第二讲课 3：50-6：15 3)4)、上机地点：x5504 地理信息系
统实验室 由于我们在航空摄影测量时采用的是 canno d450 数码相机，所以在图像处 理的时候稍不同于摄影图像。而且，因为在课程设计的前期阶段，由于测控制点 的小组还没有完成控制点的量测和刺点工作，还有编程小组也还没有编程计算出 像片的内方位元素和外方位元素，所以我们 lps 图像处理小组暂时也还不能用 我们的实验数据进行处理。所以我们目前只是用 erdas imagine 自带的练习数据进行练习，然后将练习数据相片的信息给编程小组的成员检验他们的程序是 否正确。并且在整个课程设计的过程中，我们图像处理小组要根据使用练习数据 得到的信息指导整个小组的工作。
五、实习体会
数字航空摄影测量 篇3
关键词：全数字近景摄影；大比例尺地形测绘
近景摄影测量是一种摄影测量技术，相比于普通测量方法，近景测量方法能够在不接触对象的情况下实现大量点坐标的快速实时测量，能够瞬间记录物体大小、变形等几何特征，数据获取迅速，在线实时处理自动化程度较高，在测量领域有着十分广泛的应用。
一、全数字近景摄影
全数字近景摄影最大的优势在于数字化，不再受到传统解析摄影测量设备的限制，而且处理目标物的有着比较明显的集合图形，所以数字近景摄影已经实现了自动化处理，处理精度很高。
近景摄影测量使用的摄影仪器主要有量测用摄影机和非量测用摄影机两类。近些年出现的可调焦摄影机应用也越来越广泛。非量测用摄影机不是专门用于摄影测量用的摄影机，定向元素未知，但是高分辨数字摄影机以及视频影像技术无需进行摄影处理，摄影数据能够直接录入计算机，使用数字图像方法通过计算机进行处理，测量的效率得到了极大提高。
二、数字图像处理
数字图像处理是将图像信号转变为数字信号进行处理的一种技术，在上世纪50年代最早出现。图像处理能将低质量图像处理之后生成高质量图像。图像处理技术作为一项基础技术在各种领域都有着应用。图像是三维景物的二维投影，三维景物的很多信息并不能在二维图像上体现出来。摄影测量双像测量是图像三维信息提取的基础技术，通过影像匹配代替传统人工观测，将原始相片的灰度转变为电子、光学、数字等不同形式信号。影像相关是通过不同信号之间的关联函数评价相似性。取出特定点中心小区域影像信号，之后在另一个影像区域中区域对应区域影像信号，求得相关函数，以影像新红分布相似区域作为同名区域。这是自动化立体测量的基本原理。
（一）数字相关
数字图像处理使用了数字相关技术，利用计算机进行数字影像数值计算，进行影像的匹配。数字相关算法除了相关函数，还有协方差函数、差绝对值和、相关精度等方法，数字相关通常都是二维搜索过程，通过核线相关原理的引入，能够进一步简化为一维搜索。
（二）二维相关
二维相关首先在影像上确定一个待定点作为目标点，之后以目标点选择一定像素数的灰度阵列，作为目标区域，同时在另一个影像上搜索同名点，估算同名点可能存在的范围，建立同样大小的灰度阵列进行搜索，计算和目标区域的相似度。
（三）一维相关
核线影响上进行一维搜索，理论来说，目标窗和搜索窗均可视作一维窗口，但是两个影像窗口相似性通常都是统计量，为了提高结果可靠性，需要尽量丰富的样本，所以目标窗口像素不能过少，而且目标区域过长会造成灰度信号中心和集合中心之间不重合，相关函数高峰值和最高信号值一致，影像几何变形影响下会出现很大误差。因此目标区和二维相同时搜索工作从一个方向进行即可。
三、全数字近景摄影测量技术的应用
（一）像控点坐标确定
像控点的实地判断准确与否对数字相片上的定向成败有着直接关系，外业像控点联测数据经过内业检查计算后获得像控点坐标。
（二）相机校验
首先在文本框中输入对应数值之后确定，双击影像缩略图新建，在校验参数设置界面导入并确定，加载需要处理的影像数据，加载结束之后，调整焦距以及像素大小，双击影像进行调整，之后在红绿蓝三个点上确定控制点坐标方位，处理全部影像。
（三）空三匹配
进入空三匹配，在影像列表中按照影像大图添加种子点，从第一张影像开始，选择两张影像上相同特征点或者色差存在明显差异的变化点作为种子点，添加种子点完毕之后进行自动匹配，软件工具将按照提供的种子点自动进行其他点的匹配，匹配结束之后，摄影区域内将有大量匹配点，每张影像都匹配结束之后保存，退出界面。
（四）平差
使用光束法初步平差，成功之后在控制点编辑模式下转换坐标为右手坐标系在立体编辑模式下生成定向控制点文件，并在立体编辑模式下观测控制点之间的坐标关系。
初步平差结束之后，进行自校验和控制点加权，根据初步平差精度报告，确定绝对定向中的控制点平面位置是否满足精度要求。之后在空三交互界面预测控制点，校验控制点是否满足要求，预测完成之后再次进行整体平差，实现全部控制点的绝对定向，获得空三数据。
（五）加密匹配
通过加密匹配生成更加密集的三维点，之后生成点云，进一步提高三维点的精度。加密匹配无需再添加种子点，通过全自动匹配就能够完成，之后清理粗差界面，提出粗差，加密生成点云。
（六）点云编辑
在立体编辑界面选择生成三点云，控制调整三维坐标轴，编辑点云，建立同一航带内影像的立体模型，双击新建的立体模型，立体状态下修改点线方向或者进行添减。
（七）测绘产品
设置好投影平面，生成等值线，等值线叠加到正射影像按鈕上，注意查看等高线是否满足实际情况。
结束语：全数字近景摄影测量在大比例尺地形测绘中能够保持较高的测量精度，并且自动化程度很高，是一种优秀的测量技术。在实际测量中，包括像控点坐标确定、相机校验、空三匹配、平差、加密匹配以及测绘产品等工作流程，测绘工序相对简单，但是在中等精度工程中应用有所欠缺，需要进行进一步的研究。
参考文献
[1]刘千里，李春友，柳瑞武，孟平，张劲松，杨会娟.多基线数字近景摄影测量系统在古典园林建筑物三维重建中的应用[J].西北林学院学报.2011（4）.
[2]汪磊.数字近景摄影测量技术的理论研究与实践[D].中国人民解放军信息工程大学.硕士论文.2012.
[3]张力，张祖勋，张剑清.Wallis滤波在影像匹配中的应用[J].武汉测绘科技大学学报，2011，24（1）：24-27.
数字航空摄影测量 篇4
关键词：数字摄影,三维测量,汽车设计
1 引言
随着近些年我国的汽车行业迅速发展, 提高汽车车型的研发速度已经是各汽车生产商研发机构最重要的工作。其中在汽车车身的开发设计过程中, 需要迅速而且准确地获得汽车模型或其它汽车车身的三维数字化信息。数字摄影测量技术和逆向工程技术相结合来获取汽车车身三维数字化信息, 已经成为企业提升创新效能、抢占市场先机的一种有效技术方法。现在国内的汽车生产商大多采用非接触式的光栅测量仪 (如ATOS、COMET等) 测量汽车车身, 这些测量仪虽然测量精度很高, 但是由于自身的测量范围有限, 不可能一次性地把整个车身测量出来, 只能从不同角度、不同方位对汽车车身进行多次测量, 然后再把每次测量的结果拼合在一起来获得整体三维测量信息。这样测量的结果会因为多次测量多次拼合而产生累积误差, 最终影响车身整体的测量精度。为了避免多次拼合的累计误差, 我们采用数字摄影测量技术, 即运用高像素的数码照相机, 引入编码标志点, 通过对物体表面粘贴的标志点编码特征获取汽车车身的全场景坐标系, 由于坐标系已经统一, 整体的测量误差已经得到控制, 在此基础上再进行多次的测量数据拼合, 就可以迅速实现汽车车身整体的高精度三维测量。
2 数字摄影测量技术概述及发展
2.1 数字摄影测量技术概述
数字摄影测量是在传统摄影测量的基础上发展起来的。摄影测量学科之父法国人AiméLaussedat于1849年将地面照片用来制作地形图后, 该学科开始了其发展历程[1]。由于技术手段的局限和发展, 数字摄影测量技术在发展过程中经历了模拟、解析和数字摄影测量阶段。21世纪初, 数字摄影测量技术逐渐成熟起来, 数字摄影测量产品市场上也越来越多。摄影测量技术是测量技术大学科中的小分支, 根据影像数据的获取方式不同, 可分为近景摄影测量、航空摄影测量、航天摄影测量[2]。测量汽车车身的技术属于近景摄影测量技术, 它主要用于对小型工业、民用产品进行测量。近景摄影测量与其它测量技术相比有如下优点[3]: (1) 它属于非接触性测量, 不会触碰测量目标, 不干扰受测物体自然状态; (2) 它能迅速获取被测物体物理和几何信息, 适合物体的动态测量和状态测量; (3) 随使用的硬件设施不同, 它可测量微小物体, 也能测量大型物体如楼房等, 而且测量精度与硬件条件的不同而有所变化。
2.2 数字摄影测量技术的国内外发展
我国从1980年代初已经开始了数字摄影测量技术的研究, 现在清华大学、武汉大学、天津大学、黑龙江科技大学等高校在数字近景摄影测量方面已经有了很深入的研究, 并已应用于实际生产工作中。数字摄影测量技术国外发展很早, 技术也比国内成熟很多, 发达国家已经在工业生产中大量应用, 如汽车、飞机制造、船舶、航空航天等很多行业, 借助此技术结合其他方面的计算机辅助设计技术等, 国外的工业制造精度要比国内高出很多。因此, 国内的数字摄影测量技术的发展还需要解决很多问题。国内近景摄影测量产品现今只有清华大学北京天远三维科技有限公司生产的Digimetric摄影测量系统, 此系统仍然存在一些问题。德国、日本、加拿大、美国等国都生产近景摄影测量产品, 其中比较好的有德国的Tritop测量系统、ICON测量系统。
3 基于数字摄影测量原理的编码标志点技术
编码标志点的编码与识别技术对于近景摄影测量技术来说是至关重要的。我们运用近景摄影测量技术测量大型物体时不可能一次测量就能获得物体整体的三维信息, 这时就需要运用编码标志点技术来一次性高精度地获得物体整体的坐标系信息, 从而最终获得整体三维测量信息。编码标记点技术实际上就是按照某种外观设计一组可以识别的图案, 在测量过程中识别不同的图案所在的坐标信息, 通过公共重叠区域的图案信息, 来组成整体坐标信息。这个过程中编码标志点图案的编制至关重要, 图案的编制要具有唯一性, 要易于探测和定位, 识别过程中要具有稳定的识别性, 还要保持旋转、平移和尺度的不变性, 只有具备了这些, 才能保证编码标志点中心定位的高精度, 才会保证整体坐标精度。目前成熟的标志点编码技术是运用15bit位编码标志技术。这种技术采用同心圆环标志图案来编制, 其中的编码位置信息由中心圆点、编码圆环和编码圆环隔离环三部分组成。编码标记点的背景一般做成黑色正方形, 标志点做成白色, 也可做成银色的, 其中中心圆点在正方形的正中心, 如图1所示。15bit位编码标志点的编码圆环包围着中心圆点, 编码圆环被等角度分成15等分, 每一等分称为一个编码位, 每个编码位就是一个二进制数, 编码圆环隔离环黑色的地方表示为“0”, 编码圆环白色的部分表示为“1”, 根据同心圆环图案的不同排列组合和旋转不变性, 可以编制成400种不同的二进制编码点[4], 如图2所示, 这就保证了编码标志点的唯一性。
通过15bit位编码技术, 我们得到了400种二进制编码各不相同的图案。在近景摄影测量的过程中, 用高像素的数码相机, 获得不同位置、不同角度的多幅照片, 运用图像处理技术, 对所获得图像进行二值化、二值图像去噪等处理, 针对二进制编码再进行解码, 就可获得编码标志点中心圆点的精准坐标值, 从而确定了整体坐标系。
4 基于数字摄影技术的汽车车身测量实现
随着汽车工业的快速发展, 针对汽车车身的三维测量不但要求速度快而且精度也要求很高。汽车车身周长一般都有10m左右甚至更长, 如果仅仅运用非接触式的光栅测量仪来进行测量, 肯定会产生累计测量误差而达不到要求。这时, 辅以近景摄影测量技术与之结合, 不但速度快, 而且精度也会很高。所以, 现在国内的主要汽车生产商都已经采用近景数字摄影测量与非接触式的光栅测量相结合的技术来进行汽车的三维测量。本文以长春一汽汽车研究院测量NISSAN“逍客”汽车为例予以说明, 逍客汽车长4.31m、宽1.78m、高1.60m, 运用近景摄影测量技术确定整车精准坐标系, 再运用非接触式光栅测量仪来进行测量, 8h获得整车数据, 而且整车测量精度为0.1mm。
4.1 逍客汽车车身数字摄影测量
把编码标志点贴在汽车车身表面, 编码点放置在尽量平缓的地方, 曲率大的地方不要放置, 放置两把有编码点的标尺, 标尺的作用是用来确定各个编码点中心圆点之间的准确距离值, 即如图3、图4所示。
4.2 逍客汽车车身数字摄影测量坐标系确定
运用高精度的数码照相机对贴满编码标志点汽车车身进行多幅拍照, 拍照时要保证每两幅照片中都有公共的重叠区域, 每个公共重叠区域都要有公共相同的编码标志点, 相同点的个数至少要有5个, 这样才能保证准确地建立起整车坐标系。图5表示用数码相机获取汽车整车编码标志点的位置, 还标出了照相机拍照的位置;图6表示通过对数码相机的照片图像处理后得到编码点的整车坐标系下的位置图。
4.3 逍客汽车车身三维测量
当获得逍客汽车整车坐标系下的编码标志点位置关系后, 就可以运用非接触式的光栅测量仪来进行多角度的、多方位的多幅测量, 由于坐标系已经确定, 相对的误差值也确定下来, 因此多幅测量的数据拼合就不会产生累积误差, 整车测量就可完成。图7即是运用数字近景摄影测量技术与非接触式光栅测量技术相结合后得到的整车三维测量信息。
5 结语
数字摄影测量技术适合如汽车、飞机、轮船等工业产品的大型覆盖件表面的测量, 它与非接触式光栅测量技术相结合的测量方法是避免产生累积测量误差、提高测量精度、准确迅速实现物体整体测量的高效方法。现已在工业生产中得到广泛应用。
参考文献
[1]张祖勋, 张剑清.数字摄影测量学[M].武汉:武汉大学出版社, 1997:4-6.
[2]冯文灏, 近景摄影测量[M].武汉:武汉大学出版社, 2002:11-15.
[3]黄桂平, 数字近景工业摄影测量关键技术研究与应用[D].天津:天津大学, 2005.
数字航空摄影测量 篇5
获取舰船液舱数字表面模型的数字立体摄影测量方法
采用非接触测量方法一数字立体摄影测量技术获取舰船液舱的数字表面模型(DSM).摄影测量可在瞬间获取被测目标最大信息,得到大量点的三维坐标.介绍了纹理点投影,立体相机的组成,旋转(水平360°竖直90°)摄影的.方式以及纹理点匹配得到点的三维坐标形成DSM的全过程.实验数据显示某船舱的DSM,论证了本文方法的可行性.
作 者：李玉广 朱福祥 Li Yuguang Zhu Fuxiang 作者单位：上海船舶研究设计院,上海,32 刊 名：船舶设计通讯 英文刊名：JOURNAL OF SHIP DESIGN 年，卷(期)： “”(1) 分类号：U662.9 关键词：立体相机 纹理点投影 旋转摄影 纹理匹配数字航空摄影测量 篇6
关键词:IMU/DGPS 航空摄影测量ＧＰＳ测量
中图分类号:P2文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)06(a)-0094-02
1 IMU/DGPS组合系统的优点
我国自1989年开始GPS辅助空三方法的研究以来,已经取得了丰硕的成果,实现了仅需少量地面控制点(或者无需地面控制点)的航空摄影测量成图,并应用于多个摄区的实际生产应用。既然采用GPS空三方法,仅用少量地面控制点及大量像片连接点就可以获得几何稳定的摄影测量解,为什么还要费钱费力地引入IMU设备(每套约10余万美元)而采用IMU/DGPS辅助航空摄影测量呢?
根据国内外的研究以及生产的实践检验证明,采用IMU/GPS组合系统进行航空摄影测量成图具有如下显著优点。
(1)提高GPS定位的精度和可靠性:GPS定位要求至少可以接收到4颗卫星的信号,但由于在航空摄影这种高动态环境下,GPS易失锁。另外利用GPS载波相位观测量进行精密定位,要求无周跳发生,然而动态环境中由于信噪比的下降及其它原因,易发生周跳.虽然目前己经有不少修复周跳和整周模糊度参数瞬时求解(ontheflyresolution)的方法,但这些方法的精度和可靠性在高动态环境下都有可能发生问题,定位结果的可靠性难以保证。由于IMU惯性测量单元的引入构成的GPS/INS捷联导航测量系统组合对改善定位精度和可靠性非常有利。对于GPS载波相位测量,利用INS短时间内定位精度较高和数据高采样率的特点,可以很好地解决GPS周跳和信号失锁后整周模糊度参数的重新解算,提高GPS定位的精度和可靠性。
(2)解决GPS动态应用采样频率低的问题:对于航空相机曝光时刻的位置测定来说,GPS采样频率(一般最大为WHO,这样如果在飞机飞行时速为540km/h(即150m/s)时,每次GPS采样的间隔为15m。而现在实用的IMU/DGPS系统采样频率一般在64-256Hz之间,可见INU可以在GPS定位结果之间高精度内插出曝光事件发生的位置。
(3)IMU/DGPS辅助航空摄影测量与GPS辅助空三相比的优点:根据国内外的大量生产及实践的经验,I如引入后一般可以不必飞行GPS空三必须的构架航线。这将从航空摄影时间、材料费用、扫描加密及自动空三等多方面节省时间和经费。实际上几个摄区的上述费用合起来已经比IMU的购买费用增加了。
GPS空三中需要进行的漂移误差改正需要大量的地面高程控制点(或者构架航线)以及大量的像片连接点,只有这样才可以获得几何稳定的摄影测量解。这种方法对于密林地区、流动沙丘等地区难以实现。而采用工MU数据后,由于可以获得高精度的外方位元素初值,ISO所需的连接点数量和分布情况就不需要很多和很严格。
2 IMU/DGPS辅助航空摄影测量实施流程研究
图1为IMU/DGPS辅助航空摄影测量工序流程图。图中白色框内表示该技术与传统航空摄影测量相同的工序,灰色框内为该技术新增工序。可见采用该技术进行航测成图,主要需完成如下工作:
1)航摄准备:包括资料搜集、航摄设计、航摄方法选择、调机及空域协调、系统安装测试、现场踏勘(视摄区情况及采用的航摄方案决定是否布设对空地标点)、DGPS基站建立及坐标测量、检校场像片控制点布设及坐標测量以及可能需要的对空地标点测量等工作。
2)航空摄影:包括摄区空中摄影和检校场摄影、机载GPS数据记录、机载IMU数据记录、地面DGPS基站同步观测、摄影处理、摄影成果整理、质量检查等工作。
3)IMU/DGPS数据后处理:包括检校场航片扫描、检校场空三解算、IMU/DGPS数据处理、偏心角系统误差改正、以及每张像片外方位元素计算,提交数据成果及资料等工作。
4)内业测图:根据测区情况及设计方案,进行内业测图,如选用直接定向法(DG),可应用每张像片的外方位元素成果直接安置建立立体模型进行测图;或者采用IMU/DGPS辅助空三方法(ISO),在每个加密分区加测一定数量的控制点(一般4～6个),将基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素,作为带权观测值与摄影测量区域网平差,或者更高精度的像片外方位元素成果,然后定向测图。
3 工程概况
我单位执行的某航摄项目位于陕西中部地区。任务是:航空摄影、基准站的布设和测量、检校场中检校点地面标志布设和测量(这些作地面标志的点以下也可简称地标点),检校场附带点的选定和测量,精度验证区外业检测点影像实地测量,详细任务见表1。
4 IMU/DGPS技术方案
4.1 基站
IMU/DGPS辅助航空摄影测量的核心是获取高精度的外方位元素,包括3个线元素和3个角元素。
其中线元素的获取主要是通过差分GPS(DGPS)测量手段来获取,这就需要在测区内或测区附近布设一定数量的具有作为整个测区首级控制点精度、用于与飞机上机载高精度GPS信号接收机同步进行观测的GPS地面观测站,简称GPS基站。通常情况下,移动站与基站间距离越大,用差分GPS方法得到的位置精度越低。因此根据航测项目所需的精度来确定布设了3个基站。
基准站名及其所在地见表2。
基准站建立后应拍摄基准站的数码像片和基准站的景观数码像片。
4.2 检校
由于IMU/DGPS系统测定的位置和姿态是惯性坐标系下的直接测量数据,即位置数据(X,Y,Z)以及姿态数据(pitch,roll,yaw),而在实际生产中需要采用的是摄影测量坐标系下的精确外方位元素位置数据(X′,Y′,Z′)和姿态数据(φ,ω,κ)。为实现惯性坐标系到摄影测量坐标系下的转换,通用的做法是采用飞行检校场的方法来进行。因此,为确定姿态测量单元IMU与航摄仪之间的角度系统差(即偏心角)以及线元素分量偏移值,必须设立检校场。即在一个有足够数量精度较高控制点的试验区进行检校飞行,采用空三方法计算出每张像片的外方位元素,含投影中心的位置和姿态角(φ,ω,κ)。然后通过与IMU/DGPS测量获得的位置和姿态数据(φ,θ,ψ)进行计算来求得偏心角及线元素分量偏移值的最佳估计,然后对整个摄区范围加入偏心角系统差改正和线元素分量偏移值改正,得到无系统误差的外方位元素成果。这样只需在检校场范围内进行空三加密和外业控制测量,获得系统误差值得改正量,就可以实现在整个摄区的无(或少)地面控制的航空摄影测量。
检校场布设在测区内和测区附近能够实施野外像控测量的区域,按照摄区航摄比例尺设置4条相邻的平行航线,每条航线不少于10个像对;航向重叠和旁向重叠均按正常重叠度设计;每个固定检校场周边布设4个平面、高程控制点,控制点点位与像片边缘不小于1.5cm。
在进行检校场控制点测量的同时,在检校场范围内明显地物处布设了至少2个检查点,以便检校场空三结果的检核。检校点布设后应拍摄检校点的数码像片和检校点的景观数码像片。为了检核检校区域的精度,在检校场范围内选择成像清晰明显的地物作为检校场附带点。每个检校场选2个,共4个,按检校点的要求进行观测。在高于自然地面上布设标志(如在建筑物顶布标),应量比高至0.1m并记录在点之记中。附带点布设后应拍摄附带点的数码像片和附带点的景观数码像片。
4.3 GPS测量
每时段结束后要立即下载数据,进行转换、检查、备份。观测时要认真量取GPS天线高,填写观测手簿。地面GPS接收机应与航摄飞机上的GPS接收机尽可能地同厂商,采用双频静态同步观测,观测时采样间隔设为1s,观测时间从飞机滑行前10分钟到降落静止后10分钟,一般长4～6h,GPS设定截至高度角为5°～10°。测前、测中、测后分别记录观测手簿,三次量测仪器高至毫米级,较差不大于2mm。
每个检校场应单独联测成一个GPS网,网中含检校场附带点及国家大地点。该网和就近的1个基准站联测。基准站应和GPS网内与基准站相近的2个点同步联测。航摄开始前完成所有检校点和检校场附带点的布设,其观测可在航摄前后进行。
5 建议
(1)加密区的选择要适当,跨度不宜过大,一般选取航线为4～6条,每条航线13～20片左右作为一个加密分区,每区应布设适量的检查点。IMU/DGPS航空摄影中,平面精度容易达到要求,高程方面由于地形变化,而需要根据具体情况布设像控点,否则地势平缓地区高程精度达不到要求。
(2)像控点的布设。IMU/DGPS辅助空中三角测量对丘陵地和山地而言,仅采用四角点布设平高控制点即可满足航测成图精度要求;平坦地区以加密区为单位,采用加密区域四角点+两排高程点方案可满足航测成图精度要求;不规则区域须在其周边增设像片控制点,山地和丘陵地一般在转折处布设平高地面控制点,平地和凸转折处布设平高地面控制点,凹轉折处1条基线时布设高程地面控制点。
(3)IMU/DGPS辅助航空摄影测量的特点除减少像控点的布设外,还有一个突出特点在于获取的每张像片外方位元素的平面精度完全满足航测成图精度,可直接建立模型进行室内定位判调,然后到实地进行定性检查,在很大程度上提高了调绘效率。
(4)DGPS计算精度与基站与飞机间距离有关系,距离越小,精度越高。
(5)采用直接定向法时,必须每架次飞行检校场,检校场必须与摄区同高度。而采用IMU/DGPS辅助空三时,由于基于少量几个地面控制点(一般多于4个)进行加密后,可消除角度系统误差和线元素分量偏移值带来的影响,不必每架次飞行检校场。
(6)检校场可以设置在离摄区较远的地方(200～300km),也可以用摄区中任取4条航线(需足够数量的地面控制点,一般多于6个)来代替。
总之,IMU/DGPS辅助空中三角测量正处于引进实际生产阶段,有些技术问题有待于进一步探索研究,使其日臻完善。IMU/DGPS辅助空中三角测量技术含量高,涉及范围广,需要不同部门间的协作完成,相互间的技术交流是这项技术走向成熟的重要保障。
参考文献
[1]李德仁.GPS用于摄影测量与遥感.北京:测绘出版社,1996.
[2]刘基余.GPS卫星导航定位原理与方法.北京:科学出版社,2003.
数字航空摄影测量 篇7
1 信息化测绘的内涵
所谓的测绘工作就是对地球空间内的相关信息进行采集和管理, 从其本质上来说, 其属于一种测量技术的一种。而实现测绘技术的信息化主要是从技术层面来改变其工作方式, 对于其本质的内涵没有任何改变。从传统的测绘技术转变为测绘技术的数字化和信息化, 只是由量变向质变的转化。
测绘技术实现信息化, 主要以传感器的发展为主, 因为在进行测绘工作中, 最常见也是最重要的机械设备就是传感器。所以, 测绘技术的信息化就是在原有测绘技术的基础之上, 采用了先进的技术和手段。另外一种较为先进的测绘技术就是摄影测量技术, 这种技术也是在现有的测绘技术的基础上发展起来的。和其他的的测绘技术相比, 需要首先进行相应控制点的设定, 然后再进行测绘。从总体上来看, 这种方式较为复杂, 而且采用信息化摄影测绘技术, 工作人员对于测绘工作的过程中的重视程度不高, 只是单纯地追求结果。在测绘行业发展的过程中, 传统的数字摄影测量在工作时存在着一定的复杂性, 因此, 在实际的测绘工作中应用的较少。
2 测绘信息化及其特征
测绘信息化是指在测绘行业各个领域各个方面充分利用现代信息技术, 深入开发和广泛利用地理信息资源, 加速实现测绘现代化的进程, 主要包括测绘手段现代化、产品形式数字化和信息服务网络化等。测绘信息化的特点主要体现在以下几个方面:
a.信息获取实时化:地理信息数据获取主要依赖于空间对地观测技术手段, 如卫星导航快速定位技术、航空航天遥感技术等, 可以动态、快速甚至实时地获取测绘需要的各类数据。b.信息处理自动化:在地理信息数据的处理、管理、更新等过程中广泛采用自动化、智能化技术, 可以实现地理信息数据的快速或实时处理。c.信息服务网络化:地理信息的传输、交换和服务主要在网络上进行, 可以对分布在各地的地理信息进行“一站式”查询、检索、浏览和下载, 任何人在任何时候、任何地方都可以得到权限范围内的地理信息服务。d.信息应用社会化:地理信息应用无处不在, 企业成为服务的主体, 地理信息资源得到高效利用, 并在经济社会发展和人民生活中发挥更大的作用。
3 数字摄影测量是信息化测绘体系发展的基础
为了保证测绘技术的长足发展, 建立健全较为完善的测绘体系, 这种测绘体系是一个综合性较强的学科, 而且这一学科的内涵和外延也较为丰富, 和其他学科的联系也较为密切。在网络时代发展的今天, 测绘技术的发展成为一种必然的趋势。另外, 一些测绘传感器的更新和改进, 也为测绘工作的发展提供了一定的条件。其中较为常见的测绘系统包括以下几个方面:
POS系统, 这种设备能够为一些较为高端的航空摄影提供影响定位, 在测绘工作中得到了较为广泛的应用。LIDAR系统主要是通过激光来对地面的信息和特征等进行扫描。这种设备的功能和数字航空相机有着同样的功能, 通过摄像的方式来提供准确的数字影像。高分辨率卫星影像也是一种较为常见的测绘设备, 这种设备的运用主要是为了能够提供较为清晰的地球影像, 可以实现设备的定位, 同时还能够发出较为明确和具体的定位参数。在测绘技术发展的过程中, 如果采用这种测绘技术定会提高工作效率。在现如今的摄影测量工作中, 已经开始利用卫星影像来进行信息的收集和汇总。
虽然摄影测量工作正在不断完善, 其测绘的准确性也在不断增加, 但是摄影测量传感器可以直接对测绘工作产生严重的影响。就如上文所提到的POS系统, 主要是是利用这一系统所测量的数据来进行的测量工作, 主要是这种系统可以实现对水网地域进行测土, 同时可以做到定点摄影和变化摄影等难度较大的摄影工作。和传统的胶片影像相比, 数字相机的应用是一种质的飞跃, 其准确性和清晰度远远优于传统的测绘方式, 同时可以进行随时更新数据信息。最重要的是数字影像不会产生严重的压平误差或者是噪声污染。无论是从数字影像的整体质量还是从相互匹配的质量, 亦或是从测绘的精度方面都比传统的胶片影响要有优势。
目前, 摄影测量技术已经进入了全数字化的时代, 随着计算机的普及, 在摄影测量中计算机占有的分量极大, 在其中占有不容忽视的作用。这就说明摄影测量技术知识与理论的发展必须要与计算机的发展同步, 这样才能够推动摄影测量进入全信息化的时代。
4 突破传统思想的束缚是信息化测绘体系发展的关键
综上所述, 目前, 数字摄影测量并没有突破摄影测量的基本框架, 但是随着摄影测量技术的进一步发展, 整个摄影测量的流程、生产组织都将发生深刻的变化。以空中三角测量为例, 空中三角测量与区域网平差一直被视为摄影测量生产的一个工序———为测图“加密”控制点, 而近来的空中三角测量, 特别是全自动空中三角测量将会贯穿摄影测量的始终。例如, 在航空摄影以后, 即可利用空中三角测量评定航空摄影质量, 并生成影像叠拼图;而过去的空中三角测量要首先由技术人员做计划, 根据控制点分布的要求、影像的重叠度选取像控点的点位, 在遇到大面积水域等情况下, 进行空中三角测量的计划就更加困难。但是, 自动空中三角测量能够自动跨越水域, 屏蔽落水影像, 构成拼接图, 一般作业员就能布设控制点, 这样, 空中三角测量的“计划”可能就应该在空中三角测量的自由网之后进行。
结束语
信息化测绘是数字化测绘发展的必然, 而且它已经开始影响今天的测绘发展。但是信息化测绘体系的建立将从地球空间信息的采集、数据的处理、集成、管理、表达与应用、服务的各个层面上影响测绘学科各个分支的发展。只有逐步认识由数字化向信息化发展的规律, 才能在科研、技术、生产、组织、法规与规范的修订等各个方面引领测绘事业的不断前进。
摘要：现如今, 随着经济和科技的可持续发展, 测绘工作的工作方式和模式也出现了明显的变化。传统的测绘技术已经无法满足社会发展的需要。因此, 测绘技术朝着信息化以及数字化的方向发展。数字摄影测量技术的不断发展, 为测绘行业的发展带来了新的契机。另外, 由于测绘技术是一种综合的学科, 进行测绘工作要充分考虑到信息的收集、处理以及管理方面的因素。因此, 本文主要从数字摄影测量的发展方面入手, 对信息化测绘技术进行深入探究, 希望能够给相关的工作人员提供相应的借鉴和参考。
关键词：数字摄影测量,信息化,测绘
参考文献
[1]郭俊喜.多源高分辨率遥感影像自动匹配算法[J].测绘工程, 2014 (7) .
[2]李成仁, 岳东杰, 于双.基于Otsu方法点云粗分类的渐进三角网滤波算法研究[J].测绘工程, 2014 (7) .
数字航空摄影测量 篇8
1 信息化测绘的基本概念
测绘工作本质上就是对地球空间信息进行获取、处理与表达, 信息化测绘工作并没有改变测绘工作的本质, 而是在测绘工作的基础上, 将信息化应用其中, 对测绘工作的工作方法进行了优化与变革。同时, 信息化测绘与数字化测绘是密不可分的, 其中数字化是两者的基础。因此可以认为, 信息化测绘并没有代替数字化, 而是在测绘技术进一步发展的大背景下, 高新技术在测绘领域的又一种表现形式, 是一个量变到质变的过程 (如图1) 。
信息化测绘主要通过各种传感器或其他设备, 获取地球空间信息, 并完成获取、处理、储存、管理等多方面工作, 信息化测绘与数字化测绘的主要区别, 就是已经从原本的“测绘”发展到对地球空间信息的“处理”。由此可见, 信息化测绘与数字化测绘两者之间依然存在十分明显的区别。
2 测绘信息化的基本特征
一般认为, 测绘信息化的基本特征表现在以下几方面:
2.1 信息获取的实时化
在传统的地理信息采集中, 主要通过人工采集或设备采集两种方法, 一旦目标地区的地质条件较为复杂, 或地形地貌恶劣, 将会严重影响地理信息采集质量, 不仅不利于保证测绘的工作质量, 还会对工作人员的生命安全产生影响。而在信息化技术的支撑下, 测绘工作的信息获取过程得到进一步优化, 例如, 在测绘工作中可以通过卫星信息传输技术、航天遥感技术等获取资料, 在上述技术的支撑下, 相关人员能在第一时间内得到地球空间信息资料, 进而准确反映出探测地区的水文特征、地形地貌等多种数据, 保证了测绘质量。
2.2 信息处理自动化
在传统测绘工作中, 大部分的测绘工作信息都需要人工完成, 这些信息资料总量大、分类复杂, 不仅浪费了大量的人力物力, 其工作质量也得不到保证。而在信息化技术的支撑下, 整个测绘工作的信息处理过程都得到了计算机技术的支撑, 通过将地理信息资料录入到计算机系统中, 确保信息系统能在较短时间内识别数据资料, 再配合相应的图像软件, 能模拟构建探测区的地形资料, 为提高测绘人员的工作质量奠定基础。
2.3 信息化应用的社会化
信息化应用的社会化已经体现在了多个方面, 这是因为地理信息技术的应用无处不在, 小到企业的生产需求 (例如寻找矿脉、建筑工程建设) , 大到国家的重要工程项目 (例如南水北调等) , 都需要信息化测绘工作的支持。而在信息化技术的支撑下, 地理信息资源的使用效率被进一步扩大, 能在社会经济发展中发挥着更大的作用。
3 数字摄影测量与信息化测绘的关系研究
通过对信息化测绘技术进行研究后可以发现, 数字摄影测量工作的发展, 对信息化测绘技术有着重要的影响, 无论是技术更新还是管理优化, 这些都会对信息化测绘工作的发展产生积极影响。
就数字摄影测量技术而言, 该技术的发展虽然进一步拓展了传统测绘摄影工作的工作范围, 且数字摄影测量工作的准确性也得到了进一步的提高。以POS系统为例, 该系统够为一些高端的航空摄影提供影像定位资料, 且精度较高, 因此已经在当前测绘工作中得到了广泛的应用。从该系统的应用效果来看, 该系统与传统的胶片影像相比, 其能随时更新数据信息资料, 并且不会产生严重的压平误差或噪声污染, 无论是整体质量还是普通匹配质量, 都比传统测绘方法有着更加明显的优势。
目前, 我国测绘测量工作已经进入了全数字化时代, 而随着计算机信息化技术的发展, 信息化技术开始被进一步应用到测绘工作中, 并借助数字摄影测量的工作经验, 有效完善了测绘工作的基本方法与思路。例如在信息化测绘技术中, 测绘人员在获取资料后, 能完成对测绘数据资料的实时处理, 这些都是数字摄影测量技术所不具备的。因此可以认为, 数字摄影测量技术的发展为信息化测绘技术的完善奠定了必要的基础, 而信息化测绘技术就是数字摄影测量在更高层次的一种展现。
4 对信息化测绘工作的思考
4.1 对信息化测绘发展的分析
总体而言, 由于信息化测绘技术是一个复杂的技术, 对信息化水平、科技进步水平等提出了较高的要求, 而测绘作为一门应用性学科, 其发展离不开其他学科的发展。因此可以预测, 在未来信息化测绘发展中, 势必会因为其他技术的发展而产生变化。
同时, 各种摄影测量传感器的发展正在潜移默化的影响摄影测量工作, 它们所产生的影响已经远远超过其发展的初衷。同样以POS系统为例, 该技术的发展初衷就是替代摄影测量中的区域网与空中三角测量的平差, 通过POS数据进行测图, 最终完成相应的计算工作。但从该系统的应用来看, 该技术已经被应用在测量、测绘工作中, 并在一些地质、地形恶劣地区的定点摄影、变化检测等方面发挥着重要作用。同样, 信息化测绘工作的发展也离不开其他技术的支持, 新信息技术的发展将会对信息化测绘工作发展提供新的发展方向, 促进信息化测绘的进一步变革。
4.2 促进信息化测绘的发展需要突破传统思想束缚
总体而言, 当前我国信息化测绘技术发展依然受到传统思想影响, 这对其未来发展产生不良影响, 因此在当前工作中需要突破传统思想束缚以发展、向前的角度看待信息化测绘技术的发展问题。①工作人员需要正确认识到信息化测绘技术在我国现代化建设中所发挥的重要意义, 能以时代要求为依托, 通过把握时代发展的脉搏, 对信息化测绘技术做进一步完善, 确保其技术内容、适应性等能满足我国未来建设的要求。②在信息化测绘工作中, 需要正确判断未来信息化技术的发展趋势, 能在了解信息化发展方向的基础上, 对信息化测绘工作的工作方向进行控制, 实现信息化测绘与信息化发展的有效结合, 最终提高信息化测绘工作的整体水平。③需要积极构建信息化测绘工作的体系, 综合了解信息化测绘发展过程中的相关因素, 并将其纳入到一个完整的管理体系, 为保证信息化测绘技术的快速发展奠定基础。
5 结束语
数字摄影测量与信息化测绘工作是相辅相成的, 两者相互之间的影响十分明显。对相关人员而言, 在当前测绘工作中, 需要正确了解数字摄影测量与信息化测绘工作的基本内涵, 在全面判断信息化测绘工作内容的基础上, 对测绘工作的基本内容进行优化, 努力提高信息化测绘工作的科技水平, 了解信息化测绘工作的发展方向, 为进一步推动测绘行业发展奠定基础。
参考文献
[1]章冯.浅谈工程测量信息化测绘技术实现与展望[J].经营管理者, 2010, 09:289+251.
[2]宁津生, 王正涛.面向信息化时代的测绘科学技术新进展[J].测绘科学, 2010, 05:5~10.
[3]魏益友, 黄雪琴, 刘韦华.航空摄影测量新技术探讨[J].江西建材, 2015, 20:223.
数字航空摄影测量 篇9
1 全自动空中三角测量
数字摄影测量生产作业中, 空中三角测量 (简称空三加密) 是关键工序之一, 影响着是航测产品质量与工作效率。空三加密是确定整个测区的定位和定姿, 从而获得测区内任意点的绝对坐标, 依据提供的定向控制点和像片定向参数, 确定区域内所有影像的外方位元素, 从而求出该点所对应的物方空间三维坐标。如果将影像点坐标观测值与地面控制点坐标一道进行区域网平差, 这便是经典的解析空中三角测量方法;如果将该观测值与GPS/POS数据 (必要时可加入少量的地面控制点) 一并进行区域网联合平差, 即形成了GPS/POS辅助空中三角测量。
自动空中三角测量作业过程, 对于模型连接点, 利用多像影像匹配算法可高效、准确、自动地量测其影像坐标, 完全取代了常规航空摄影测量中由人工逐点量测像点坐标的作业模式。对于区域网中的地面控制点, 目前还缺乏行之有效的算法来自动定位其影像, 只能将数字摄影测量工作站当作光机坐标量测仪由作业员手工量测。从摄影测量软件角度讲, 当前的自动空中三角测量, 已是高效率、自动化程度很高的工序之一, 如果能利用上GPS/POS数据, 进行GPS/POS辅助空中三角测量, 则其效率可望进一步提高, 在有些情况下, 即可实现全自动化空中三角测量。对GPS/POS辅助空中三角测量而言, 若要进行高精度点位测定, 至少在区域网的四角需要量测4个地面控制点;如果是进行高山区中小比例尺的航空摄影测量测图, 则可考虑采用无地面控制的空中三角测量方法, 此时可完全用GPS/POS摄站坐标取代地面控制点, 实现真正意义上的全自动空中三角测量。
2 POS
所谓机载定位定向系统POS (Position and Orientation System) 是基于全球定位系统 (GPS) 和惯性测量装置 (IMU) 的直接测定影像外方位元素的现代航空摄影导航系统, 可用于在无地面控制或仅有少量地面控制点情况下的航空遥感对地定位和影像获取。该技术的引进, 使得生产工艺中数据获取和处理也随之发生改变。而工程生产中空三软件效率的高低直接影响着项目进度 (如图1) 。
3 POS数据辅助下的空三处理
更新换代之际, 我单位生产也处于过渡, 在实际工作中常常会出现传统的胶卷式影像和数码影像同时作业的情况。那么引入POS数据, 与传统工艺相比, 空三加密流程工艺以及精度都会有哪些变化和影像呢, 这里我们可对Inpho软件和传统HELAVA数字摄影测量工作站做数据处理实验, 比较专门处理数码影像的空三加密软件和传统的空三加密软件处理数码影像之间是否通用性, 探讨下其对空三加密精度的影响, 以及Inpho软件的在新工艺下的优缺点。
4 数据实验及其精度分析
本次试验选用工程中某段外控点比较密集的地区, 位于东经117°15′~119°20′, 北纬34°10′~34°50′, 地势平坦。采用2000国家大地坐标系为平面坐标系, 1985国家高程基准为高程系统。所收集测区成果资料, 平面点为国家四等 (GPS点为C级) 及以上点, 高程点为国家四等及以上水准点。航摄资料为收集的DMC2001数码相机拍摄的像片, 焦距f=120 mm的镜头, 摄影比例尺约1∶20000左右, 航向南北飞行, 航向重叠为60%~65%, 像元尺寸为12μm, 影像尺寸为14000×8000, 地面分辨率GSD为0.24 m, 像幅大小为96×168 mm。
传统的生产模式下要求外控点足够多且分布均匀, 如图2所示。该实验区内可获得均匀分布的20个外控点。我们可在两个软件下, 考察20个外控点全控制下, 以及均匀抽取仅边界6个控制点控制下 (其他控制点作为检查点) 得到的检查点和加密点精度变化。
实验结果分析表如下。
从表1可以看出, 20个外控点全控制下, HELAVA和Inpho两个系统处理得到的加密点的平面、高程的相对误差都在0.26以内, 对于制作1∶2000地形图而言精度都已足够。也即说明在外控点足够多情况下, 各软件系统处理数据都比较稳定的, 精度可靠。当控制点相对较少时, 参考表2、表3, H E L A V A系统误差值较前面控制点比价多的情况下变化比较大, 而导入POS数据的Inpho系统下误差变化较平稳, 仍能保持很高的精度。
同时, 对该实验区控制点数据, 尤其是区域边界控制点数据做平、高的选择实验, 发现, 平、高点的控制精度高于全控制点的精度, 也即说明, 多增加外业控制点并不能提高整个区域的加密精度。
5 结论
很明显, 随着外业控制点的减少, Inpho系统的稳定性明显强于H E L A V A系统。这些结果也说明, 外业控制点的分布对两个系统的影响是相同的, 均匀布设外业控制点适用于传统模式的相机拍摄同样也适用于新型数码相机的拍摄, 加入POS数据辅助空中三角测量, 可以有效地减少地面控制点的数量。同时, 在实际工作中, 应该让有限的外业控制点尽可能均匀分布于整个测区, 这样有助于提高测区成果精度。
参考文献
[1]张祖勋.数字摄影测量学[M].武汉:武汉大学出版社, 1997.
[2]刘江瑜.基于新型传感器的空三加密研究及精度分析[D].武汉:武汉大学, 2012.
数字航空摄影测量 篇10
关键词：标志点,识别,检测,解码
0 引言
数字近景工业摄影测量中, 通过分析在被测物上均匀布置的编码标志点和非编码标志点的位置信息, 经过相关匹配, 利用双目视觉的三维重构相关理论, 能够较为准确地得到被测物的精确位置、形状尺寸等信息。标志点位置的识别和检测, 是各项工作的前提与基础, 如何较为精确的识别出中心圆所成的图像, 是数字近景摄影测量工作的重点。
本文就市面上常用的环形编码标志点, 提出了一种鲁棒性较好地识别、检测及解码的方法。通过Matlab R2010a对实际图像的处理, 对相关理论进行了验证, 具体过程如下文所述:
1 编码标志点的识别与检测
1.1 直线剔除
两类标志点中心圆所成的像, 不会包含直线, 且由于弧度的限制, 在垂直或竖直方向上的连续边缘点不会超过8个。对预处理后的图像进行光栅扫描, 判断每一个轮廓上的点, 是否会出现横向或纵向有连续8个或8个以上点连续的情况, 如果该情况出现, 则定性该图形为直线, 将该闭合轮廓上所有像素点的灰度值归零。扫描图像所有区域之后, 图像中的直线及包含直线的图形大部分被剔除。
1.2 尺寸准则
项目中选用的标志点尺寸都是进行严格设计的, 并且在对被测物进行拍摄时, 相机的偏移角度一般在一定的范围之内。根据这种情况, 根据图像的缩放比例, 基本上能够确定中心圆在图像中所成的像的尺寸大小, 即椭圆轮廓的周长。设P为尺寸轮廓周长, Pmin、Pmax为设定的轮廓长度阈值范围, 如果轮廓长度P满足:
即可判定闭合轮廓可能是中心圆所成的像。
1.3 椭圆拟合
对于平面中任意椭圆, 如图2所示。
O-XY是图像坐标轴, 图中椭圆为该坐标系中任意位置的椭圆。设椭圆的长轴a为x’, 短轴b为y’。在坐标系o’-x’y’中, 椭圆方程为:
将 (x’, y’) 转换到XY坐标系中, 则对于坐标系o’-x’y’中椭圆上任意点 (x’, y’) , 对应于 (x’, y’) 在O-XY中的坐标为 (x, y) , 有如下关系:
其中x0、y0为椭圆圆心在坐标系O-XY中的坐标。将式 (3) 、 (4) 带入式 (2) 分解, 得方程:
其中:
转换A、B、C、D、E与椭圆五个参数:圆心坐标 (x0, y0) 、长轴a、短轴b、倾斜角α之间的关系。即:
设Ei (x, y) 为第i个闭合轮廓上像素点的集合。根据最小二乘法原理, 将式 (5) 变为:
通过计算方程 (11) 的最小值, 确定参数A、B、C、D、E。由微分知识, 如果式 (11) 取最小值, 则必须满足:
计算整理, 得:
其中:
将各轮廓像素坐标集合Ei带入式 (13) , 即可求出个轮廓拟合出的椭圆, 同时获取各轮廓拟合出的椭圆方程系数A、B、C、D、E。将各椭圆方程系数A、B、C、D、E带入式 (6) ~ (10) , 计算得各轮廓椭圆的五个参数:圆心坐标 (x0, y0) 、长轴a、短轴b、倾斜角α。
1.4 形状准则
由于标志点中心圆尺寸相同, 所有椭圆长短轴的比是相同的。根据这一特殊的性质, 设定一个阈值M, 通过步骤1.3计算得到的各椭圆的长短轴, 如果椭圆长短轴比满足:
则认为该椭圆是利用中心圆所成像的轮廓像素拟合出来的, 是目标椭圆, 予以保留, 如果长短轴比不满足式 (14) , 则不是中心圆所成的像, 予以剔除。
1.5 嵌套性准则
图3展示了图像中拟合的任意两个椭圆Ei与E之间的关系, 对于Ei与Ej之间的关系, 可以选用一个n×n的矩阵L表示:
矩阵中元素lij表述了椭圆Ei与椭圆Ej之间的位置关系:
当Ei与Ej之间是相离的关系, 如图3中 (a) 所示时, lij=0;
当Ei包含Ej时, 如图3中 (b) 所示时, lij=1;
当Ej包含Ei时, 如图3中 (c) 所示时, lij=-1;
通过上述赋值, 可以得到L矩阵。
项目中选用的两类标志点, 各部分图形之间都是相互独立的。利用矩阵L对图形中图形进行扫描, 检测图形中任意两个椭圆圆心之间的位置距离, 距离小于椭圆长轴的, 即判定是嵌套关系, 即lij的值为1或者-1情况的, 认定两椭圆都不是中心圆所成的像, 予以剔除。
1.6 椭圆修复
对于距离相机较远的图像, 其所占像素点较少, 在拟合椭圆是采用的信息较少, 造成拟合出中心圆坐标误差较大, 需对该类椭圆进行修复。以图4为例说明, 具体步骤如下。
(1) 根据椭圆D、设计尺寸比例关系及缩放比例, 推导出编码带边缘信息组成的椭圆, 分别为内轮廓椭圆C和外轮廓椭圆A。
(2) 计算D内部各像素点灰度的平均值GF。
(3) 计算C与D之间区域各像素点的平均灰度值GB。
(4) 设分割阈值G, 。
(5) 将D内部区域包含的像素点灰度全部变为GF。
(6) 利用阈值G对A内部区域进行二值化, 将编码带上灰度值为“1”的点进行整理, 记为集合SA, 将SA与椭圆A的轨迹组合, 生成新的轨迹EA, 像素数据集合设为SEA。
(7) 对步骤 (6) 中获取的数据SEA信息进行拟合, 获取新的B’, B’是位于椭圆A和椭圆C中间。
(8) 然后将B’按比例扩大和缩放, 得到轮廓A’和C’, 获取A’、C’之间区域的像素数据信息, 重复步骤 (6) 和 (7) , 再次得到B’, 只要重复4-6次, 即可获取较为精确地椭圆轮廓B’。
(9) 由B’反求中心椭圆轮廓D’, D’即为修正后的理想轮廓椭圆, 位置信息符合在误差范围之内, 符合要求。
2 编码信息带的提取与解码
将椭圆转换成圆后, 在B’任意单位编码带开始, 顺时针在B’上进行读取, 每30°取一个二进制编码, 该区域为白色, 取“1”, 该区域为黑色, 取“0”。搜索完整个圆之后, 可以得到一个二进制编码值。由于起始点的选取不同, 同一编码点获取的二进制编码值是不同的。比如该文中选用的均分12等份的编码标志点, 一个编码点就能够读取12个二进制编码值, 每一个编码值都对应着一个十进制数。这里我们设定取12个编码值中最小的一个为该编码标志点的身份信息, 这样就完成了编码标志点的解码。
3 实验
通过对上述各原理的研究, 结合Matlab图像处理的功能, 提出了标志点识别、检测和解码的算法, 并在实际图像中进行了试验。实验采用Nikon D200数码摄像机 (相机定焦距200mm镜头, 分辨率为3871×2592) 进行图像信息采集。在实验室中, 对编码标志点和非编码标志点进行随机摆放, 布设了21个编码标志点和7个非编码标志点。实验选用了均分12等份的编码标志点。处理结果如图6所示:
图中各标志中心圆的圆心在图像中的位置坐标如表1所示:
由图6所见, 上述识别与检测的算法能够较为准确的对图像中的两类测量标志点进行位置识别和检测, 同时编码标志点的身份也被译出, 识别效率较高。
4 结论
本文详述了数字近景工业摄影测量中标志点的识别、检测及编码标志点解码的方法。结合Matlab图像处理功能对实际图像进行处理, 就文中提及的直线剔除、尺寸准则、椭圆拟合、形状准则、嵌套性准则和编码点解码等方法进行了编程验证, 处理结果比较理想, 标志点的识别率较高, 图像处理时间较短, 可以较好地应用于实际工业摄影测量中。
参考文献
[1]郑晓杰, 王军杰, 左春.基于几何特性的摄影测量标记点信息处理方法.测量测试技术, 2007, 34 (5) :49-52.
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[5]周晓刚, 吕乃光, 邓文怡, 董明利.基于编码方法实现立体视觉中图像的点匹配.北京机械工程学院学报, 2002, 17 (4) :26-30.
[6]王超银, 董明利, 吕乃光, 祝连庆.一种新的测量点编码方法及识别算法[J].工具技术.2007, 41 (3) :58-60.
像素工厂在航空摄影测量中的应用 篇11
关键词：像素工厂；航空摄影测量；应用情况
像素工厂（简称PF）是世界上第一个遥感图像处理系统、自动化并行处理、图像的各种兼容性、远程管理等，代表了当前遥感数据处理技术，主要用于地形图测绘，城市规划，城市环境变化监测航空摄影测量等。无人机遥感图像处理技术的像素工厂逐渐成为基于内容的研究热点。在航天遥感远程计算机为核心的处理平台，它是由多个计算机节点组成，具有强大的计算能力，摄影测量与遥感数据处理平台强大。
1.传统航空摄影测量的局限性
传统的航空摄影测量技术在数字4D产品的生产，由于其技术方面，技术产品的时代，生产设备，空间的局限性，存在诸多薄弱环节。 相邻的重叠范围，导致生产成本高。传统的黑白胶片摄影侧重叠20% ～ 40%，50% ～ 80%航向重叠，重叠范围。数码摄影，横向重叠10% ～ 30%，20% ～ 40%的纵向重叠，相比能节省成本。
随着数字图像的黑白胶片图像相比不是很清晰，颜色不均匀，容易产生反光膜，黑与白的对比剂瓶，易产生分色线。行业内外所需图像控制点的布局条件，如密度控制点，溶液在工业自动化，工作量大。传统的图像和矢量数据叠加，无缝不拼接。
2现代航空摄影测量的优势
2.1像素工厂无人机影像空三处理的原理与方法
无人机遥感图像采集系统一般由小阵数码相机分辨率高，精度低的POS（GPS/IMU）组成的定位系统或GPS定位系统。POS系统提供的外方位元素坐标，初始飞行在接触点数字图像摄影获得YN，Zn，琳和RZN。
用一种特殊的无人机遥感图像插件处理像素工厂，支持POS数据直接导入；通过改变像素工厂QGIS软件辅助GPS定位数据的支持，以满足数据的格式，然后直接进入像素工厂。为辅助的GPS数据QGIS软件根据像素工厂格式相机文件，计算等效帧目标图像，套外方位角值的元素，建立点与轨道接触的图像文件之间的对应关系，规则的获取范围EO EO元元文件，根据施工过程和照片的身份证，图像和EO文件执行。
像素工厂平台的无人机遥感图像处理，图像的点，最初的外方位元素和DEM构建共线条件方程，基于提取的连接点对象匹配的实现。通过连接点的一个免费的网络的建立，通过反复迭代，粗大误差，三优化计算，形成稳定的自由网，将测量到的地面控制点，和三免费网联合平差，残差分析点与地图的准确性，合成。像素工厂直接使用空间三结果和图像聚类，并行和分布式处理的自动化，DSM，DOM和真正的正射影像。也可以三推导出结果的外方位元素数据，数字摄影测量工作站立体测绘的传统。
无人机图像像素工厂加工不同于传统的方法。它以镜头畸变参数和攝像机投影中心和GPS/IMU的内方位元素之间的偏心率矢量（X1，Y1，Z1）和偏心角（RX1，RY1，RZ1）的各种因素和切比雪夫多项式系数等参数，并为三、实现优化组合，优化这些因素的结合。为了修正和改进之间的迁徙路线优化，角偏心矢量和偏心。
2.2基于像素工厂的无人机遥感图像处理
采用并行计算技术像素工厂，大大提高了系统的处理能力，缩短项目周期；系统具有自动处理技术，人工干预少，可以快速生成正射影像等产品；海量数据的存储磁盘阵列和定期数据备份的数据在生产过程中的数字产品系统。
3.像素工厂在空三测量中的应用
3.1基于QGIS的自动排列航带
无人机航拍整理指南数据导出惯性平台，在始角外方位元素的元素的基础上剥离，除去航空飞机着陆转弯和无效数据，并考虑到空中平台和像素工厂系统转向角度的不同，元素的角度变化。同时根据带钢自动排列，重命名原始图像，确保POS数据和图像数据的一致性
3.2数据的输入和检查
像素工厂新建，椭球和投影定义项目，选择进口的无人机图像编辑模块，利用POS数据和重命名图片，设置相机的参数正确，图像数据检查预览，图像定位，条带重叠元素，确保图像和POS数据进口权。
3.3空三测量
基于视频图像的自动布局设置相应参数，条带之间的转折点，同时，在初始POS数据投影偏差的基础上确定相同的图像搜索，相似，最大高度等参数，点匹配对应点匹配自动图像完成后，图像校正模型参数调整像素工厂提供了在舞台上自由网平差，只有内方位元素，很容易发现异常观测值。参数和点的反复调整，在至少3条连接点使每个图像，消除所有的过失误差，最大点和图像误差调整到2像素，和点均匀分布，完成自由网平差。现场控制点测量结果投影到图像格式的转换，根据实穴以外的产业调整，重新调整像素工厂的无人机图像校正模型参数，包括外方位元素，切向畸变参数，径向畸变参数，车被薛Dov许多类型的参数，通过调整参数，控制点和较大的残余连接点、基本点，直到考试面向空气测量规范。
总结
无人机遥感系统与移动快速的响应能力，高分辨率图像采集功能，操作简单、低成本的优势，所以无人机遥感系统中的应用将越来越广泛。本文的研究具有一定的计算节点利用强大的计算能力，像素工厂自动化，并行处理，远程管理功能在一个机构处理的无人机遥感影像数据，对像素工厂的限制不能生产DLG，发展了一种像素工厂三成果转化项目，满足摄影测量三维采集相关数据文件，形成一个像素工厂处理遥感数据和生产基于三维操作系统。
参考文献：
[1]袁国体.航空遥感影像正射校正关键技术研究[D].河南理工大学，2011.
[2]周智勇.基于像素工厂的无人机遥感影像处理研究[J].城市勘测，2013，05：53-55+70.
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[4]曹广强，陈卫平，王海燕.基于像素工厂的遥感影像快速纠正精度及效率探讨[J].测绘标准化，2014，01：17-19.
数字航空摄影测量 篇12
关键词：大口径抛物面天线,重力变形,数字摄影测量
1 前言
抛物面天线的型面精度是衡量、评价天线性能的重要指标, 不仅直接影响天线接收、发射电磁波效率, 而且还决定了天线可工作的最短波长。
常规的型面精度保障方法是在天线反射面旋转轴线垂直于大地 (口面朝天) 状态, 利用检测设备测量实际型面与理论型面的偏差, 通过偏差值进行调整, 再进行偏差测量, 循环反复多次直到型面精度达到设计指标要求。
对于小口径刚性较好的天线反射面, 通常对其在工作姿态时因自重产生的重力变形忽略不计, 即认为在各工作仰角的型面精度与朝天状态型面精度一致。但对于大口径抛物面天线而言, 由于自重较大, 结构复杂, 因自重而产生的重力变形数值较大, 会严重影响各工作仰角时的型面精度。对于66米口径天线而言, 500吨自重的反射体在不同俯仰角度下产生的最大重力变形将近20mm, 对型面精度的影响较大, 甚至可能影响设备的正常使用。
因此, 为保证大口径天线在工作姿态下的型面精度, 最佳的调整、测试步骤应该如下:
1) 测试出天线重力变形数值
2) 利用变形数值绘制变形曲线
3) 利用变形曲线确定天线反射面的最佳调整姿态
4) 确定天线反射面在全俯仰姿态内满足型面精度要求时最佳调整姿态对应的型面精度要求
5) 在最佳调整姿态调整型面精度
2 天线型面精度及重力变形测试现状
对于一个大口径天线的现场安装调整, 由于环境、设备、保障条件等操作顺序的原因, 型面精度调整往往安排在结构整架阶段进行, 在此阶段, 馈电单元、伺服控制、编码角度等设备还没有就位, 无法利用国际上通用的无线电全息测量技术对天线型面重力变形进行测试, 实际工程中较为常用的测试方法为经纬仪测量法、全站仪测量法及跟踪仪测量法。三种测量方法的共同点如下:
1) 受仪器工作方式限制, 进行检测时天线口面需朝天放置, 即天线旋转轴线垂直于大地。
2) 需要对反射面上的测量点逐点采集数据。
大口径金属反射面在温度、湿度、光照情况下会产生较大变形, 为追求测量准确性, 一般选择在温湿度变化较小的夜间进行。对于66米口径天线的7800个检测点而言, 按平均3点/分钟的采集速度, 采集一遍数据约需44小时, 按每夜晚工作8小时计算, 采集一遍数据需5~6天时间, 如果在数据实时检测过程中进行逐点的偏差调整, 则所需时间还会成倍的上涨。过长的数据采集时间会带入较大的温湿度误差、基准对齐误差等, 影响检测数据的准确性。同时, 因为三种测试方法在检测数据时天线反射体旋转轴线必须垂直于大地, 所以这几种检测方法不具备对天线反射体在任意姿态下的精度测量能力。
经纬仪、全站仪、跟踪仪三种测试方法在检测数据时天线反射体旋转轴线必须垂直于大地, 工作方式决定了这几种检测设备无法与天线反射面一体进行俯仰运动、不具备对天线反射体在任意姿态下的重力变形测试能力。由于受检测手段的限制, 无法取得天线反射面实际重力变形数值, 传统的办法是建立天线结构系统的数学模型, 利用ANSYS软件计算天线反射体理论变形数值, 在天线口面朝天状态的精度调整时做预变形调整。其思路是在朝天状态根据理论变形量, 相对于反射面的理论型面预先变形调整, 使其在工作姿态时变形量抵消预变形值, 从而使反射面精度在工作姿态时达到最佳效果。但从实际效果来看, 天线反射面由于种种原因, 其实际变形值与理论变形值有较大偏差, 这种偏差会对大口径或高精度天线性能造成影响。
由上述分析可知:目前传统的检测手段无法满足天线型面精度及重力变形测试的要求。因此寻找一种能够高效率、高精度完成测量任务的设备成为工程完成的关键。
为满足重力变形及型面精度测试, 该测量设备应具备如下两种能力:
1) 天线反射面在任意姿态下的型面精度调整及检测能力
2) 天线反射面重力变形实际数值的测量能力
3 数字摄影测量技术
数字摄影测量系统是近几年新出现的一种使用方便、功能齐全、测量精确的非接触式便携测试仪器。该系统主要利用立体视觉的交会测量原理, 通过一台高分辨率的数字相机, 距被测物体一定距离从多个位置和角度拍摄一定数量的数字像片, 根据透视投影的目标点、相机中心和像点三点共线条件, 经相机定向及图像匹配后得到目标点三维坐标。主要特点包括:非接触测量、动态性能好、检测速度快、受外界环境影响小等。样式如图2:
4 探索、试验及结论
从数字摄影测量技术介绍可知:该测量系统具备在天线任意姿态下的型面精度检测能力, 具备天线反射体重力变形检测能力。因在天线结构安装调整阶段对反射面天线重力变形、型面精度进行测量变成了可能。
为验证数字摄影测量技术在大口径天线重力变形、面精度测量等方面的应用可行性, 利用口面为66米的轮轨式方位、俯仰型全动抛物面天线, 按前文所述的最佳的大口径天线型面精度调整、测试步骤进行了试验。
66米抛物面天线的俯仰转动范围约为0°~90°, 反射面自身重量约500T, 由1108块铝质反射面板拼装而成, 在径向上设计为15环, 每环由不等的24~96块面板组成, 其中每块面板上有6~8处调整点, 共计7800处调整点。副反射面由均布的4条支撑腿支撑于沿主反射面旋转轴线上方约20米位置处。见下图:
4.1 试验内容
(1) 测量主反射面随天线俯仰在0°~90°度运动范围内的各姿态重力变形数值。
(2) 通过各姿态重力变形数值计算并绘制变形曲线, 利用曲线确定最佳型面精度的调整姿态 (俯仰角度) 及调整精度。
(3) 将天线停在最佳俯仰角度, 对型面精度进行测量, 计算调整点偏差值并进行对应调整, 直至型面精度满足要求。
4.2 试验准备
(1) 调整天线大盘水平、调整天线俯仰姿态使天线反射面旋转轴线垂直于大地 (定义为俯仰90°, 目的是便于人员操作及基准的建立) 。
(2) 在天线反射体中心定位环上表面建立6~8处坐标转换基准点。在天线面板任意位置处布设2处长度基准点, 2处长度基准点的距离L≥天线口径/2。
(3) 在面板指定位置处 (模型节点) 粘贴测量用回光反射标志。
(4) 在面板指定位置处粘贴照片拼接用编码标志。
4.3 试验过程
(1) 在天线俯仰90°状态下, 利用激光跟踪仪在天线反射面坐标系下测量6~8处转换基准点三维坐标值, 测量2处长度基准点坐标值。
(2) 在天线俯仰90°~0°范围内多种状态, 用吊车将测量人员送至天线口面的前方, 围绕着天线四周, 利用美国V-STARS摄影测量系统, 对天线反射面进行测量, 取得多种状态下的原始图片数据。
(3) 从多组交会测量的图片文件中解算出各回光反射标志的相关数据, 利用跟踪仪测得的转换基准点坐标值及长度基准点坐标值, 分别解算出多组状态下各回光反射标志在摄影测量坐标系下的坐标值并转换到天线坐标系下。
(4) 以转换基准点为基准, 利用各回光反射标志坐标值, 计算、比对反射面多种状态与90°状态时天线型面节点的法向偏差值, 确定了天线反射面的重力变形数值并计算出了重力变形曲线、计算出了最佳型面精度要求≤0.30mm (r.m.s) 及调整俯仰角度35°。
(5) 在最佳俯仰角度35°的天线姿态下对天线面精度进行测量, 计算出各点偏差值并反复进行多次调整, 最终调整精度达到0.25mm (r.m.s) , 满足了设计指标的要求。
影响摄影测量精度的几何因素主要有交会图形、冗余像片数和被测物体的尺寸。测试中使用的V-STARS/S8系统的相对测量精度是1:200000, 因此, 对于66米口径的天线而言, 为了提高测量精度, 采用了增大回光反射标志面积、缩短摄影距离和增加摄影位置数目的方式, 将摄站离天线约20米处进行摄影, 每张像片仅拍摄天线的一部分, 用多个局部将天线整体拼接起来。
测试信道打通后, 在各工作频段、各俯仰角度对天线方向图进行了测试, 所有与天线型面精度相关的电信指标全部满足要求, 从而验证了摄影测量系统在反射面天线型面精度调整及重力变形测试的应用可行性。
结语
传统制造业中的测量大多是“事后”测量, 也即是在生产装配过程后被动的测量。而从66米天线型面装配、调整的实际过程来看:数字摄影测量检测不再仅仅是被动检测, 而是整个装配、调整过程中不可缺少的关键环节。通过对66米口径抛物面天线的实际测量及精度调整, 验证了数字摄影测量系统适用于大口径、高精度天线结构系统安装、调整的在线检测, 其最突出的优势就是对天线型面的重力变形及型面精度的高效率、高精度检测, 是今后该检测领域的发展方向。
参考文献