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三线阵CCD影像DEM自动生成技术的研究与实践
作 者: 王建荣
导 师: 张勤
学 校: 长安大学
专 业: 摄影测量与遥感
关键词: 影像匹配 数字高程模型(DEM) 金字塔影像 小波变换 断面引导逼近(PGA) 最小二乘影像匹配 正射影像 三线阵CCD相机
分类号: P23
类 型: 硕士论文
年 份: 2006年
下 载: 416次
引 用: 7次
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内容摘要
传输型摄影测量卫星是目前摄影测量发展的重要方向,三线阵CCD相机则是传输型测量卫星的主要传感器之一。本文主要针对三线阵CCD影像自动生成DEM技术,围绕影像匹配的方法、精度、可靠性和DEM编辑进行较为系统的理论研究与实践,并建立了DEM生成工作站。论文的主要研究内容和创新点如下: 1.结合当前摄影测量的发展现状和趋势,对传输型测量卫星,特别是传输型三线阵CCD摄影测量相机和三线阵CCD影像测图处理进行了综合介绍,指出了三线阵CCD影像测图技术的现有问题及其原因,并提出DEM自动生成的解决思路。 2.通过分析国内外影像匹配技术的各自特点,重点研究了基于物方、结合断面引导逼近(PGA)原理进行影像匹配的方法。提出基于准正射影像、结合PGA原理分层提取DEM的方法,并在工作站上建立了三线阵CCD摄影测量测图处理系统。 3.在金字塔分层影像匹配过程中,提出在金字塔最后层采用多点组匹配及视差平滑的方法或多点最小二乘影像匹配方法,而在其它层匹配中则采用相关系数相结合的方法。这种在不同层采用不同匹配方法的策略,在实际处理中取得了良好的效果。 4.为了提高自动生成的DEM精度,设计并实现了三线阵CCD影像DEM编辑系统。在立体环境下,对错匹配点及区域进行编辑。 5.最后,在上述理论和实践研究的基础上,在Windows环境下建立了一套较为完整的实验系统。
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全文目录
摘要 3-4 ABSTRACT 4-6 目录 6-8 第一章 绪论 8-14 1.1 引言 8-9 1.2 三线阵CCD摄影测量的发展 9-11 1.3 三线阵CCD影像摄影测量处理方法的现状与存在的问题 11-13 1.4 本书的主要研究内容和安排 13-14 第二章 三线阵CCD影像摄影测量处理的数学模型 14-24 2.1 三线阵CCD相机的摄影成像原理 14-16 2.2 三线阵CCD影像摄影测量的数学模型 16-21 2.2.1 三线阵CCD数字影像坐标 16 2.2.2 共线方程及其线性化 16-19 2.2.3 外方位元素的拟合计算 19-20 2.2.4 像点坐标到地面点坐标的计算 20 2.2.5 地面点坐标到像点坐标的计算 20-21 2.3 三线阵CCD影像空中三角测量 21-22 2.4 三线阵CCD影像数字测图 22-24 第三章 三线阵CCD影像自动匹配提取DEM 24-47 3.1 基本原理与技术措施 24-26 3.2 核线纠正 26-27 3.3 影像匹配 27-36 3.3.1 相关系数法影像匹配 28-29 3.3.2 最小二乘法影像匹配 29-31 3.3.3 多点最小二乘法影像匹配 31-36 3.4 金字塔影像生成 36-40 3.4.1 平均算法生成金字塔影像 36-38 3.4.2 小波变换生成金字塔影像 38-40 3.5 正射纠正金字塔影像进行匹配 40-42 3.5.1 反解法数字微分纠正 40-41 3.5.2 正解法数字微分纠正 41-42 3.6 利用断面引导逼近原理提取DEM 42-47 3.6.1 断面引导逼近(PGA) 42-45 3.6.2 PGA结合多点整体匹配法提取DEM 45-47 第四章 DEM编辑 47-52 4.1 DEM编辑的必要性 47 4.2 像对的立体观测及DEM编辑的硬件环境 47-49 4.3 DEM编辑的方法与实现 49-52 4.3.1 单点编辑 49-50 4.3.2 区域编辑 50-52 第五章 实验系统的建立与结果分析 52-61 5.1 系统环境 52 5.2 DEM生成的技术流程与主要模块 52-56 5.3 模拟影像处理 56-61 5.3.1 模拟影像处理 56-58 5.3.2 实际影像处理 58-61 第六章 总结与展望 61-62 6.1 本文总结 61 6.2 进一步研究内容 61-62 参考文献 62-66 致谢 66-67 攻读学位期间科研情况 67
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中图分类: > 天文学、地球科学 > 测绘学 > 摄影测量学与测绘遥感
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