• 1995 年率先将 GPS 辅助惯性导航用于机载传感器数据的直接地理定位商业化 • 近 20 年直接地理定位应用研发经验 • 拥有 100 多名员工、业绩辉煌的公司
在使用 GPS/IMU 进行直接地理参考测绘模式或甚至使用空中三角测量测绘时,相机/IMU 视轴校准是测绘过程中的关键要素。一些研究人员证明了需要最佳的视轴校准过程、程序和软件工具。因此,本文重点介绍使用 Applanix Corporation 新发布的 POSCal TM 软件在视轴校准领域的最新发展。首先,简要讨论以描述性方式总结软件功能。然后,简要介绍了软件中实现的多种分析工具,这些工具是进行 GPS、IMU、图像、地面控制和基准问题的质量保证和质量控制所必需的。已经进行了一项分析研究来测试该软件的分析工具。这项研究使用了加利福尼亚州奥克兰的 HJW GeoSpatial Inc 和欧洲实验摄影测量研究组织 (OEEPE) 的试点中心(汉诺威大学)收集的真实数据集。所有数据集均由配备 6 英寸镜头锥体的 9 英寸 x 9 英寸胶片相机和 Applanix POS/AV TM 510 系统采集。此外,所有数据集都具有良好的地面控制点数量、分布和准确性、高质量的图像测量值以及良好的 GPS 和 IMU 数据。这使得我们可以从高质量的数据集开始,其中故意引入偏差和噪声进行分析 p
集成惯性/相机系统的视轴校准 Mohamed M. R. Mostafa Applanix Corporation 85 Leek Cr., Richmond Hill Ontario, Canada L4B 3B3 电话:(905) 709-4600 分机 274 电子邮件:mmostafa@applanix.com 个人简介 Mohamed Mostafa 负责 Applanix Corporation 机载系统的研究和开发,并担任美国摄影测量和遥感学会直接地理参考委员会主席。他分别于 1991 年和 1994 年获得亚历山大大学理学学士学位和理学硕士学位,并于 1999 年获得卡尔加里大学博士学位。他的研究兴趣是使用多传感器系统进行地图绘制。摘要 集成成像/惯性系统的视轴校准是地图制作的关键因素,尤其是在数字成像传感器的情况下。因此,本文的重点是使用不同方法进行视轴校准。介绍了两种视轴校准方法,即机载和地面方法。传统的机载视轴校准已成功使用了几年,但它不能满足某些机载数字系统的某些操作参数。或者说,这里介绍的地面校准方法从未在典型的数字地图制作中使用过。在本文中,针对数字多传感器系统介绍了机载和地面视轴校准的概念。提供了数据结果和分析,以强调使用这两种方法实现的准确性。1.简介 过去几年,测绘行业一直致力于实施新技术先进的多传感器系统进行地图制作。这些系统目前正在取代传统的航空测绘系统,用于资源测绘和机载遥感等应用,并开始在工程和地籍测绘等其他应用中展开竞争。通常,多传感器数字系统由一个或多个用于图像采集的数字相机系统和 GPS 辅助惯性系统组成
集成惯性/相机系统的视轴校准 Mohamed M. R. Mostafa Applanix Corporation 85 Leek Cr., Richmond Hill Ontario, Canada L4B 3B3 电话:(905) 709-4600 分机 274 电子邮件:mmostafa@applanix.com 个人简介 Mohamed Mostafa 负责 Applanix Corporation 机载系统的研究和开发,并担任美国摄影测量和遥感学会直接地理参考委员会主席。他分别于 1991 年和 1994 年获得亚历山大大学理学学士学位和理学硕士学位,并于 1999 年获得卡尔加里大学博士学位。他的研究兴趣是使用多传感器系统进行地图绘制。摘要 集成成像/惯性系统的视轴校准是地图制作的关键因素,尤其是在数字成像传感器的情况下。因此,本文的重点是使用不同方法进行视轴校准。介绍了两种视轴校准方法,即机载和地面方法。传统的机载视轴校准已成功使用了几年,但它不能满足某些机载数字系统的某些操作参数。或者说,这里介绍的地面校准方法从未在典型的数字地图制作中使用过。在本文中,针对数字多传感器系统介绍了机载和地面视轴校准的概念。提供了数据结果和分析,以强调使用这两种方法实现的准确性。1.简介 过去几年,测绘行业一直致力于实施新技术先进的多传感器系统进行地图制作。这些系统目前正在取代传统的航空测绘系统,用于资源测绘和机载遥感等应用,并开始在工程和地籍测绘等其他应用中展开竞争。通常,多传感器数字系统由一个或多个用于图像采集的数字相机系统和 GPS 辅助惯性系统组成
POS AV 是用于机载直接地理配准的首屈一指的商业 GNSS-惯性解决方案。POS AV 与数码相机、胶卷相机、激光雷达系统、SAR 系统和数字扫描仪配合使用,每秒可精确测量数百次空中传感器的位置和方向,在数据捕获的准确时刻考虑所有运动变量。无论是实时测量还是使用高效的 POSPac Mobile Mapping Suite (MMS) 软件进行后期处理,数据都可用于将传感器数据精确地地理配准到地球或本地测绘框架,而无需地面信息,从而消除了耗时的空中三角测量步骤。POS AV 非常适合支持精确测绘工作,特别是在恶劣环境和快速响应能力下,在这些环境中,地面控制数据可能无法获得或无法物理收集。POS AV 集成了精密 GNSS 和惯性技术,由 Applanix 的行业领先专业知识和对技术创新的持续投入提供支持。POS AV 提供简化和自动化的数据工作流程以及内置的质量控制功能,可提高所有航空测绘应用的生产力。
总结 随着数字航空相机的应用及其重要性的日益增加,校准是应用的重要前提本文介绍了用于数字航空相机校准的 EuroSDR(欧洲空间数据研究,以前称为 OEEPE)项目的第一阶段。该项目于2003年10月启动。目前该标定网络中有来自行业,特别是相机制造商和软件公司,以及研究机构和数码航空相机用户的 35 名专家。项目的目标以介绍性的方式呈现。介绍了模拟航空相机标定的实践,并分析了当前数字航空相机标定方法。这是使用实践中使用的三种不同类型的传感器的示例来完成的。Applanix/Emerge DSS 代表中画幅传感器,ZI-Imaging DMC 和 Leica ADS40 代表大幅面传感器,旨在在不久的将来取代模拟相机。这些系统的校准必须适应各自的传感器概念,并进行了详细描述。文章最后提到了刚刚开始的项目第二阶段的计划调查。
总结 随着数字航空相机的应用及其重要性的日益增加,校准是应用的重要前提本文介绍了用于数字航空相机校准的 EuroSDR(欧洲空间数据研究,以前称为 OEEPE)项目的第一阶段。该项目于2003年10月启动。目前该标定网络中有来自行业,特别是相机制造商和软件公司,以及研究机构和数码航空相机用户的 35 名专家。项目的目标以介绍性的方式呈现。介绍了模拟航空相机标定的实践,并分析了当前数字航空相机标定方法。这是使用实践中使用的三种不同类型的传感器的示例来完成的。Applanix/Emerge DSS 代表中画幅传感器,ZI-Imaging DMC 和 Leica ADS40 代表大幅面传感器,旨在在不久的将来取代模拟相机。这些系统的校准必须适应各自的传感器概念,并进行了详细描述。文章最后提到了刚刚开始的项目第二阶段的计划调查。
a 移动多传感器研究组 卡尔加里大学测绘工程系,2500 University Drive NW,卡尔加里,艾伯塔省,T2N 1N4 加拿大 awlip@ucalgary.ca,naser@geomatics.ucalgary.ca b Applanix 公司,85 Leek Crest,安大略省列治文山,L4B 3B3,加拿大 – mmostafa@applanix.com 第六委员会,第六工作组/4 关键词:航空测绘、空中三角测量、GPS、INS、直接地理配准、视轴校准 摘要:过去几年,移动测绘系统 (MMS) 在传感器分辨率、尺寸、数据速率、功率要求和成本方面都取得了重大进展,此外,传感器集成和数据后处理及过滤技术也取得了进展。因此,在不同的测绘应用中使用此类系统已变得具有成本效益,并且在某些应用中成为一种使能技术。本文研究了对于正确操作不同平台和不同应用的移动测绘系统至关重要的几个主题。详细讨论了传感器放置、传感器同步、系统校准和传感器的初始对准。将确定大多数系统共有的特征,并提出用于机载和陆地测绘应用的 MMS 集成的统一模型,其中评估了合适的可观测量,并讨论了影响系统性能的因素。一些结果中将介绍商用机载 MMS 的示例。1.简介
ORIMA 功能 • 具有自校准功能的最先进的光束法平差 • 处理机载 GPS 数据和 IMU 姿态数据,包括 GPS 漂移和惯性测量单元 (IMU) 未对准参数 • 点测量期间显示多幅图像 • ORIMA DP-M 允许对 Leica Geosystems 的 ADS40 和帧图像进行三角测量 • 强大的统计技术用于检测和消除错误以及识别块中的薄弱区域 • 全自动连接点测量 (APM) • 新的 APM 方法允许 APM 在非常大的块上运行,使用可以同时或顺序运行的子块进程 • 支持多个 APM 进程,允许更好地利用多个处理器或多核处理器 • 立体或单声道半自动控制点测量 • ADS40 场景的快速控制点测量 • ADS40 方向数据的卓越内存管理 • 简单易懂且易于解释的块分析图形 • GPS 和 IMU 观测的自动加权 • GPS 和 IMU 的灵活输入格式数据,包括 Applanix POSPac 软件的直接交换格式 • 从地面到传感器的严格转换,包括地图投影或地理坐标 • 用于数字摄影测量 (DP) 的 ORIMA 支持 LPS 的立体查看器 • 对于数字摄影测量工作站 (DPW) 系统,可方便地在薄弱区域进行重新测量 • 图形输出可直接发送到打印机或绘图仪 • 完整
ORIMA 功能 • 具有自校准功能的最先进的光束法平差 • 处理机载 GPS 数据和 IMU 姿态数据,包括 GPS 漂移和惯性测量单元 (IMU) 未对准参数 • 点测量期间显示多幅图像 • ORIMA DP-M 允许对 Leica Geosystems 的 ADS40 和帧图像进行三角测量 • 强大的统计技术用于检测和消除错误以及识别块中的薄弱区域 • 全自动连接点测量 (APM) • 新的 APM 方法允许 APM 在非常大的块上运行,使用可以同时或顺序运行的子块进程 • 支持多个 APM 进程,允许更好地利用多个处理器或多核处理器 • 立体或单声道半自动控制点测量 • ADS40 场景的快速控制点测量 • ADS40 方向数据的卓越内存管理 • 简单易懂且易于解释的块分析图形 • GPS 和 IMU 观测的自动加权 • GPS 和 IMU 的灵活输入格式数据,包括 Applanix POSPac 软件的直接交换格式 • 从地面到传感器的严格转换,包括地图投影或地理坐标 • 用于数字摄影测量 (DP) 的 ORIMA 支持 LPS 的立体查看器 • 对于数字摄影测量工作站 (DPW) 系统,可方便地在薄弱区域进行重新测量 • 图形输出可直接发送到打印机或绘图仪 • 完整