面向无人机平台的影像定位优化算法研究

论文摘要

无人机遥感平台作为航天、航空遥感的有力补充,具备灵活机动、成本较低、安全性高、时效性强等特点,在环境监测、测绘、应急救灾等场景得到了广泛的应用。在利用无人机平台进行航空摄影测量任务时,通常要求对飞行区域进行场景三维重建和正射影像生成。无人机影像定位是其中的关键技术,通过无人机影像定位可以获取相机拍摄时的姿态信息,并进一步计算得到场景的真实三维模型,为后续信息分析与管理提供良好的基础。但无人机平台容易受到风雨等环境因素影响,获取的影像存在姿态变化较大、重叠不规则、基高比小等问题,导致图像特征匹配误差大,匹配错误率高。同时,无人机影像通常只有GPS信息,却不具备姿态信息,在使用传统方法进行光束法平差时无法完全消除累积误差,造成影像定位精度低甚至定位结果完全错误。为了对无人机影像进行快速而精确的定位,本文从基于视觉特征的图像误匹配剔除方法和计算机视觉运动恢复结构理论与方法出发,研究如何加速无人机影像定位并提高其定位精度。论文主要研究了基于运动恢复结构的无人机影像定位优化方法,利用运动格网估计方法、层次式定位方法和GPS辅助光束法平差,实现无人机影像定位加速与定位精度提升。基于图像运动平滑性约束,通过格网运动统计的方法区分正确与错误匹配,有效的保证了RANSAC方法的模型估计精度和图像匹配的正确率。基于分而治之的思想,利用图像匹配与关联信息构建场景图并对其进行划分,通过层次式运动恢复结构方法对各个子场景进行处理,实现大规模无人机影像的定位加速。基于无人机影像的GPS信息,通过融合图像的视觉特征约束和空间地理信息约束,构建同时顾及重投影误差和空间距离误差的统一代价函数,实现GPS辅助的无人机影像定位平差优化。同时,本文在多个实验数据集进行验证,并取得了良好的实验效果,充分证明相关算法对于无人机影定位加速和定位精度提升的有效性。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 卢雲成

导师: 夏桂松

关键词: 误匹配剔除,无人机影像定位,层次式运动恢复结构,辅助光束法平差

来源: 武汉大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学

单位: 武汉大学

分类号: P23

总页数: 67

文件大小: 3502K

下载量: 10

相关论文文献

• [1].基于实验数据探讨喷墨系统残余振动与定位精度之间的相互关系[J]. 绿色包装 2020(01)
• [2].高精度星敏感器噪声与定位精度研究[J]. 半导体光电 2010(03)
• [3].星敏感器定位精度噪声影响因素研究[J]. 光电子技术 2010(02)
• [4].利用时差/频差联合算法提高四星定位精度研究[J]. 航天控制 2017(02)
• [5].一种提高双基地雷达定位精度的方法[J]. 计算机仿真 2015(04)
• [6].中高轨卫星海洋成像图像几何定位精度提升方法[J]. 航天器工程 2020(02)
• [7].机器人定位精度的检测方法[J]. 中国科技信息 2017(12)
• [8].提高水下钻孔爆破施工船舶定位精度探讨[J]. 科技资讯 2018(09)
• [9].鱼雷弹道定位精度仿真研究[J]. 舰船电子工程 2016(03)
• [10].遥感卫星图像几何定位精度评估方法浅析[J]. 航天返回与遥感 2017(05)
• [11].北斗卫星导航系统定位精度研究[J]. 系统仿真技术 2013(04)
• [12].一种用于提高定位精度的选星算法[J]. 中原工学院学报 2020(01)
• [13].天绘一号卫星境外几何定位精度初步验证[J]. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版) 2016(06)
• [14].传声器阵列定位精度影响因素分析研究[J]. 工程与试验 2016(03)
• [15].水平定位精度测试方法及测试精度研究[J]. 科技资讯 2014(20)
• [16].基于数值仿真的短基线定位精度分析[J]. 测绘科学 2010(S1)
• [17].使用GPS提高定位精度的有效措施[J]. 中国林业 2008(02)
• [18].基于加载试验前后定位精度的分析[J]. 机械工程师 2019(10)
• [19].四站时差三维闪电定位精度的仿真研究[J]. 科技风 2018(19)
• [20].浅析一种提高浮标定位精度的方法[J]. 珠江水运 2016(11)
• [21].无源雷达的二维定位精度分析和图形描述[J]. 火力与指挥控制 2011(02)
• [22].一种提高步进电动机定位精度的方法[J]. 工矿自动化 2010(04)
• [23].影响天文导航系统定位精度的两个因素分析[J]. 宇航学报 2010(10)
• [24].舰船姿态及测量基元对水下定位精度影响分析[J]. 水雷战与舰船防护 2010(03)
• [25].SDCORS在泰安市区定位精度分析研究[J]. 矿山测量 2017(02)
• [26].提高煤矿微震定位精度的最优通道个数的选取[J]. 煤炭学报 2010(12)
• [27].无人机提高目标定位精度方法研究[J]. 舰船电子工程 2011(10)
• [28].一种提高组网雷达目标定位精度的算法[J]. 中国电子科学研究院学报 2009(05)
• [29].改进的马赫-曾德尔干涉仪的光纤传感定位系统[J]. 黑龙江科技大学学报 2019(06)
• [30].油气储罐缺陷的声发射无损检测定位精度优化[J]. 石油与天然气化工 2019(01)

标签：误匹配剔除论文;  无人机影像定位论文;  层次式运动恢复结构论文;  辅助光束法平差论文;