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数字立体摄影波浪测量技术

姜文正  
【摘要】:论文,在传统立体摄影测量基础上,发展了一项数字立体摄影无接触波浪测量技术。二至四章论述了该项技术的理论体系和编程方法;第五章比对了该项技术的计算结果与实验室内实验结果,验证了技术的精确度,第六章论述了野外实拍像对的处理过程和结果,证实了该项技术的可行性。论文主要内容如下: 第一章,首先阐述了与课题相关的摄影技术的发展现状,并由此引出了课题的选题依据和意义,最后介绍了论文的主要工作和组织结构。 第二章,针对海面这种特殊被拍摄对象和非测量相机相对定向时需要确定的参数多,仅靠共面方程无法同时求出的问题,论文提出并论述了一种新的相对定向方法,即把物方两点间的距离方程和共面方程共同作为条件方程,采用附有参数的条件平差方法求解未知参数。论文给出了此过程的详细理论公式、计算步骤和编程方法,最后论述了摄影技术中采用的特征点提取和影像匹配的理论和方法。 第三章,针对拍摄海浪时,拍摄前不可能建立物方坐标系并测量控制点的物方坐标系坐标,论文提出并论述了一种新的物方坐标系建立方法,并给出了确定这种物方坐标系的三种方法。最后本章提出并论述了反演区域的确定方法。 第四章,该章主要论述影像的匹配理论和方法。首先论述了该项技术中的基于物方最小二乘影像匹配方法,接着论述了相关系数计算方法、影像插值方法以及海面拟合插值方法,最后给出了基线长度的选定原则。 第五章,该章按照程序计算的顺序详细地比对了二、三、四章的理论结果和实验室实验结果,验证了理论的正确性和精确性。此外,针对基线不能精确测量的问题,论文提出了利用条件平差的残差判定基线长度的方法;针对不可避免的匹配错误问题,论文提出了粗差剔除方法,并得到比较好的效果,最终软件画出了与客观相符的等高线图和数字高程图(DEM) 第六章,应用二、三、四章的理论和该章论述的方法处理了在小麦岛海洋观测站采集的像对。该章详细地论述了软件的处理过程,遇见的问题和解决方法,最终画出了海浪的等高线图和数字高程图(DEM),验证了该项技术的可行性。 第七章,系统地总结了全文工作,包括论文的主要贡献、创新点,阐述了下一步研究方向。 总之,论文研究并给出了基本完善的实用化的数字立体摄影波浪测量理论体系,应用MATLAB编写了软件,做了一些实验并初步验证了理论的正确性和实用性。


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