《數碼影像高精度工程監測關鍵技術及質量控制方法》是依託河海大學，由李浩擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：數碼影像高精度工程監測關鍵技術及質量控制方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李浩
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
數碼影像工程監測技術的發展只有10多年歷史。因具有突出的特點，目前其已成為廣泛套用、甚至不可替代的一項新興的工程監測技術。然而，監測精度不足和監測成果缺乏質量控制已成為阻礙該技術深入發展和套用的瓶頸。本項目從影響監測質量的四個關鍵因素，即成像質量、數據量測處理算法、技術集成方法、監測過程質量控制方法等方面開展研究，以期為提高影像監測的精度和可靠性提供新的基礎。本項目以實現參數獨立解算為目標形成獨特的高精度相機檢校方法；以影像系統誤差處理方法、參數降相關方法、多相機影像聯合平差方法等，拓展形成數碼影像光線束算法；以廣義控制為基礎，形成數碼影像與三維雷射掃描點雲數據精確配準及深度融合分析方法；以新的數據處理方法引起的誤差傳播為核心，形成相機量測化、外業技術設計、數據處理、結果表達與分析等過程的質量控制方法。本項目的研究成果，有望使監測精度提高3－10倍，為高精度工程監測和質量控制提供技術基礎。
結題摘要
數碼影像工程監測因其具有突出的特點，已成為廣泛套用、甚至不可替代的一項新興的工程監測技術。然而，監測精度不足和監測成果缺乏質量控制已成為阻礙該技術深入發展和套用的瓶頸。本項目從影響監測質量的四個關鍵因素，即成像質量、數據量測處理算法、技術集成方法、監測過程質量控制方法等方面開展研究，以期為提高影像監測的精度和可靠性提供新的基礎。 在成像質量方面，研究取得的三維控制下數位相機量測化參數去相關高精度檢校方法（PTR檢校方法），檢校精度明顯優於目前被普遍認同及廣泛使用的光線束檢校方法，為顯著提高數碼影像監測技術精度提供了本質的數據質量保障；研究取得的二維控制下數位相機量測化參數分步檢校方法（SSC檢校方法），突破了檢校條件的嚴格限制，從根本上提高了數碼影像量測化監測技術的適用性； 在數據量測處理算法方面，基於空間射影理論對直接線性變換算法進行廣義解析，解決了對該算法存在的若干模糊或錯誤的認識問題；系統地研究了影像系統誤差處理、大角度立體模型拼接、直線約束平面光束法、多相機影像光束法、改進赫爾默特方差估計的光束法自由網平差、參數降相關解算等方法，拓展形成了數碼影像光線束算法；針對難以建立工程影像物方控制的普遍問題，提出了空間有向線段的影像立體模型絕對定向方法，大大提高了立體影像監測的適用性和工作效率；針對高山峽谷區域影像特點，提出了虛擬核面約束的影像多基線匹配方法，首次實現了多基線影像間“一配到底”的約束方法；針對普通數碼影像構像幾何質量差的問題，提出了隨點生成核線匹配約束方法，可使普通數碼影像的二維匹配轉化為一維匹配。 在監測技術集成方法方面，研究提出了基於規則幾何特徵的雷射掃描點雲配準魯棒算法、基於非規則幾何特徵的雷射點雲真實紋理高精度映射方法，以及基於深度圖像的點雲標靶自動提取及配準方法等。以廣義控制為基礎，形成了數碼影像與三維雷射掃描點雲兩類數據的精確、自動空間配準及深度融合分析方法。 在監測質量控制方法方面，分析了攝影測量和計算機視覺影像量測方法的解算特性和誤差傳遞。以新的數據處理方法引起的誤差傳播為核心，遵照成果精度要求，從相機選擇、相機檢校、影像控制、拍攝的幾何條件、數據處理方法等方面，構建起普通數碼影像量測的質量控制方法。該方法系統地回響各種作業方式，支持數碼影像監測的方案設計。 項目研究成果為數碼影像高精度工程監測和質量控制提供了技術基礎。
