CN108088419A - 一种uav旋空/高地/楼顶普通数码相机配合gps/rtk/cors摄影定位的方法 - Google Patents

一种uav旋空/高地/楼顶普通数码相机配合gps/rtk/cors摄影定位的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108088419A
CN108088419A CN201611040162.3A CN201611040162A CN108088419A CN 108088419 A CN108088419 A CN 108088419A CN 201611040162 A CN201611040162 A CN 201611040162A CN 108088419 A CN108088419 A CN 108088419A
Authority
CN
China
Prior art keywords
photograph
point
object coordinates
photography
cors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611040162.3A
Other languages
English (en)
Inventor
冯仲科
刘金成
邱梓轩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Lin Vision Information Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Lin Vision Information Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Lin Vision Information Technology Co Ltd filed Critical Beijing Lin Vision Information Technology Co Ltd
Priority to CN201611040162.3A priority Critical patent/CN108088419A/zh
Publication of CN108088419A publication Critical patent/CN108088419A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种UAV旋空/高地/楼顶普通数码相机配合GPS/RTK/CORS摄影定位的方法。该技术是在针对UAV旋空/高地/楼顶等不同摄影测量的情况，选择高处通视点S1、S2作为摄站点，借助GPS/RTK/CORS测定出两摄站点的三维物方坐标(Xs1，Ys1，Zs1)和(Xs2，Ys2，Zs2)，以及像控点的三维坐标，要保证每张相机摄影像片内有2个以上的控制点，配合摄影区内两个以上的控制点物方坐标，通过后方交会和最小二乘法，求得摄影像片对应的三个欧拉角ω、κ，最后，利用摄影测量形成的立体像对，求得摄影区内任意像点对应的三维物方坐标(X，Y，Z)，实现摄影区内任意坐标点位的定位。

Description

一种UAV旋空/高地/楼顶普通数码相机配合GPS/RTK/CORS摄 影定位的方法
一、技术领域
本发明涉及一种地面点位摄影定位的方法，特别是一种利用普通数码相机在无人机(UAV)旋空/高地/楼顶等情况下配合GPS/RTK/CORS实现摄影定位的方法。
二、技术背景
从国内外发展现状来看，摄影测量技术已被应用在了各行各业之中，包括测绘领域和非测绘领域。到目前为止，点位定位一般采用的是地面测绘类测量的方式，而这种测绘方式存在着或多或少的缺点和不足，主要体现在：
①外业测量操作较为复杂，仅能实现单点测量，且需要多次搬站。
②外业测量时需要通视良好的条件，在视线遮挡的情况下就无能为力了。
③测量效率低。
因此，在地面点位定位方面，应用传统的测绘类方式存在着较大的麻烦和不足，如何寻求一种高效、快捷的地面点位定位方法显得非常重要。
三、发明的内容
为了克服以上提到的缺点和不足，实现测区内地面点位快速、高效地测量和定位工作，本发明提出一种UAV旋空/高地/楼顶普通数码相机配合GPS/RTK/CORS摄影定位的方法。
本发明的目的是这样的：
针对UAV旋空/高地/楼顶摄影测量的情况，选择高处通视点S1、S2作为摄站点，借助GPS/RTK/CORS测定出两摄站点的三维物方坐标(Xs1，Ys1，Zs1)和(Xs2，Ys2，Zs2)；然后利用普通数码相机(已定焦，焦距为f)对待测目标区进行摄影，其中，要保证每张相机摄影像片内有2个以上的控制点，且两摄站摄影重叠区至少有一个公共像控点；利用数学模型 配合摄影区内两个以上的控制点物方坐标，通过后方交会和最小二乘法，求得摄影像片对应的三个欧拉角ω、κ；最后，利用摄影测量立体像对，求得摄影区内任意像点对应的三维物方坐标(X，Y，Z)。
本项发明与现有传统方法相比具有以下优点：
(1)外业操作简便，不需要来回搬站，且不需要逐个点进行观测，只需在高处设站点对待测目标区进行摄影，就完成了外业数据获取；
(2)数据获取条件要求不高，特意选取到视野范围的高处进行测量，这样能有效避免遮挡和视线不通问题；
(3)极大解放了外业工作量，提高了测量效率。
四、附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1 UAV旋空/高地/楼顶三种情况下普通数码相机摄影示意图，其中，A为UAV旋空情况，B为高楼楼顶情况，C为高地情况；
图2坐标点定位原理及控制点布设方案示意图，其中，S1、S2为选取的设站点，1、2、3为测定的控制点。
五、具体实施方式：
一种在UAV旋空/高地/楼顶情况下利用普通数码相机方法配合GPS/RTK/CORS摄影定位的方法与现有的坐标点定位方法相比，在操作过程和解算模型上作了较大的改进和创新，具体是：
(1)如图1所示，针对UAV旋空/高地/楼顶三种摄影测量的情况，首先，确定测量区域位置，并选择高处通视点S1、S2作为摄站点，借助GPS/RTK/CORS测定出两摄站点的三维物方坐标(Xs1，Ys1，Zs1)和(Xs2，Ys2，Zs2)；
(2)利用定焦普通数码相机(焦距为f)对待测目标区进行摄影，其中，要保证每张相机摄影像片内有2个以上的控制点，同时借助GPS/RTK/CORS测定出所有像控点的三维物方坐标(与两摄站点坐标同一坐标系统)，两摄站摄影重叠区至少有一个公共像控点；
(3)利用数学模型其中，(Xi，Yi，Zi)为任意像点对应的空间点物方坐标，(Xs，Ys，Zs)为摄站点物方坐标，λi为缩放系数，Ri代表由三个欧拉角ω、κ确定的旋转阵，(u，v)为像点对应的像素坐标，配合摄影区内两个以上的控制点物方坐标，通过后方交会和最小二乘法，求得摄影像片对应的三个欧拉角ω、κ
(4)由S1、S2两站点摄影形成的立体像对，利用严密解法或点投影系数法，求得摄影区内任意像点对应的三维物方坐标(X，Y，Z)，实现测区内坐标点的定位。

Claims (1)

1.一种UAV旋空/高地/楼顶普通数码相机配合GPS/RTK/CORS摄影定位的方法，其特征是：针对UAV旋空/高地/楼顶摄影测量的情况，选择高处通视点S1、S2作为摄站点，借助GPS/RTK/CORS测定出两摄站点的三维物方坐标(Xs1，Ys1，Zs1)和(Xs2，Ys2，Zs2)；然后利用普通数码相机(已定焦，焦距为f)对待测目标区进行摄影，其中，要保证每张相机摄影像片内有2个以上的控制点，同时借助GPS/RTK/CORS测定出所有像控点的三维物方坐标(与两摄站点坐标同一坐标系统)，两摄站摄影重叠区至少有一个公共像控点；利用数学模型①其中，(Xi，Yi，Zi)为任意像点对应的空间点物方坐标，(Xs，Ys，Zs)为摄站点物方坐标，λi为缩放系数，Ri代表由三个欧拉角ω、κ确定的旋转阵，(u，v)为像点对应的像素坐标，配合摄影区内两个以上的控制点物方坐标，通过后方交会和最小二乘法，求得摄影像片对应的三个欧拉角ω、κ；最后，利用摄影测量立体像对，求得摄影区内任意像点对应的三维物方坐标(X，Y，Z)。
CN201611040162.3A 2016-11-23 2016-11-23 一种uav旋空/高地/楼顶普通数码相机配合gps/rtk/cors摄影定位的方法 Pending CN108088419A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611040162.3A CN108088419A (zh) 2016-11-23 2016-11-23 一种uav旋空/高地/楼顶普通数码相机配合gps/rtk/cors摄影定位的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611040162.3A CN108088419A (zh) 2016-11-23 2016-11-23 一种uav旋空/高地/楼顶普通数码相机配合gps/rtk/cors摄影定位的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108088419A true CN108088419A (zh) 2018-05-29

Family

ID=62170797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611040162.3A Pending CN108088419A (zh) 2016-11-23 2016-11-23 一种uav旋空/高地/楼顶普通数码相机配合gps/rtk/cors摄影定位的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108088419A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109634305A (zh) * 2018-12-21 2019-04-16 国网安徽省电力有限公司淮南供电公司 基于图像辅助定位的无人机位姿调整方法及系统
CN110132238A (zh) * 2019-05-09 2019-08-16 苏州嘉奕晟中小企业科技咨询有限公司 用于地形影像数字高程模型的无人机测绘方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102937443A (zh) * 2012-01-13 2013-02-20 唐粮 一种基于无人机的目标快速定位系统及方法
CN103900539A (zh) * 2014-03-27 2014-07-02 北京空间机电研究所 一种空中立方体全景成像目标定位方法
CN104154931A (zh) * 2014-07-23 2014-11-19 北京控制工程研究所 一种交会测量系统的光机定位测量方法
CN104655106A (zh) * 2015-02-15 2015-05-27 武汉大学 基于gps rtk和全景影像的自主定位定向测图方法
CN105136123A (zh) * 2015-09-18 2015-12-09 北京林业大学 一种基于普通定焦数码相机像内一点为摄站的地面像对摄影测量方法
CN105300362A (zh) * 2015-11-13 2016-02-03 上海华测导航技术股份有限公司 一种应用于rtk接收机的摄影测量方法
WO2016119065A1 (en) * 2015-01-29 2016-08-04 Rocky Mountain Equipment Canada Ltd. Uav navigation and sensor system configuration
CN105890518A (zh) * 2016-03-24 2016-08-24 北京林业大学 一种普通数码相机极坐标法单片摄影测量点位三维坐标的技术方法
CN105910586A (zh) * 2016-04-06 2016-08-31 华北理工大学 基于具有时间属性的像片获取实际地理信息的方法
CN106123863A (zh) * 2016-06-12 2016-11-16 首都师范大学 一种基于双全景的摄影测量方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102937443A (zh) * 2012-01-13 2013-02-20 唐粮 一种基于无人机的目标快速定位系统及方法
CN103900539A (zh) * 2014-03-27 2014-07-02 北京空间机电研究所 一种空中立方体全景成像目标定位方法
CN104154931A (zh) * 2014-07-23 2014-11-19 北京控制工程研究所 一种交会测量系统的光机定位测量方法
WO2016119065A1 (en) * 2015-01-29 2016-08-04 Rocky Mountain Equipment Canada Ltd. Uav navigation and sensor system configuration
CN104655106A (zh) * 2015-02-15 2015-05-27 武汉大学 基于gps rtk和全景影像的自主定位定向测图方法
CN105136123A (zh) * 2015-09-18 2015-12-09 北京林业大学 一种基于普通定焦数码相机像内一点为摄站的地面像对摄影测量方法
CN105300362A (zh) * 2015-11-13 2016-02-03 上海华测导航技术股份有限公司 一种应用于rtk接收机的摄影测量方法
CN105890518A (zh) * 2016-03-24 2016-08-24 北京林业大学 一种普通数码相机极坐标法单片摄影测量点位三维坐标的技术方法
CN105910586A (zh) * 2016-04-06 2016-08-31 华北理工大学 基于具有时间属性的像片获取实际地理信息的方法
CN106123863A (zh) * 2016-06-12 2016-11-16 首都师范大学 一种基于双全景的摄影测量方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴庆双: ""基于空间后方交会的三维坐标测量方法研究"", 《万方数据库》 *
闾海庆等: ""近景摄影测量中旋转矩阵构成方法的研究"", 《测绘科学》 *
黄波: ""GPS/INS辅助航空摄影测量在大比例尺成图中的应用与研究"", 《万方数据库》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109634305A (zh) * 2018-12-21 2019-04-16 国网安徽省电力有限公司淮南供电公司 基于图像辅助定位的无人机位姿调整方法及系统
CN110132238A (zh) * 2019-05-09 2019-08-16 苏州嘉奕晟中小企业科技咨询有限公司 用于地形影像数字高程模型的无人机测绘方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104913763B (zh) 用于创建空间模型的方法和手持测距装置
CN107113415B (zh) 用于多技术深度图获取和融合的方法和设备
KR101900873B1 (ko) 안테나 엔지니어링 파라미터를 획득하는 방법, 장치 및 시스템
US11450102B2 (en) System and method for spatially mapping smart objects within augmented reality scenes
WO2021004416A1 (zh) 一种基于视觉信标建立信标地图的方法、装置
CN107438752A (zh) 定位方法、终端和服务器
CN202172446U (zh) 一种广角拍照装置
US20120127201A1 (en) Apparatus and method for providing augmented reality user interface
CN110176032A (zh) 一种三维重建方法及装置
KR102474160B1 (ko) 맵 작성 방법, 장치, 및 시스템, 및 저장 매체
US20120155713A1 (en) Method and system for position determination using image deformation
CN103679693A (zh) 一种多相机单视图标定装置及其标定方法
CN107808395A (zh) 一种基于slam的室内定位方法
JP7173133B2 (ja) カメラ較正方法、カメラ較正装置、カメラ較正システムおよびカメラ較正プログラム
CN109074638A (zh) 融合建图方法、相关装置及计算机可读存储介质
CN104159036A (zh) 一种图像方向信息的显示方法及拍摄设备
CN107193820B (zh) 位置信息获取方法、装置及设备
CN108088419A (zh) 一种uav旋空/高地/楼顶普通数码相机配合gps/rtk/cors摄影定位的方法
CN105241422B (zh) 一种无已知像控点的地面任意摄影像对相对外方位元素的测定方法
JP6296444B2 (ja) 点群画像による図化方法、及び点群画像による図化装置
CN113034347A (zh) 倾斜摄影图像处理方法、装置、处理设备及存储介质
JP7012485B2 (ja) 画像情報処理装置および画像情報処理方法
US9852542B1 (en) Methods and apparatus related to georeferenced pose of 3D models
CN110375717A (zh) 一种实时面积量算的近景摄影测量方法
JP5885974B2 (ja) 空中写真画像データの対応点設定方法及び対応点設定装置並びに対応点設定プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180529