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利用无人机飞行能力范围内的飞行器绘制森林结构图
摘要： 我们评估了两种无人机系统（UAS），即大疆Phantom 4 Pro和Mavic Pro，利用近景摄影测量技术对林分内部进行三维森林结构测绘。在成熟纯挪威云杉（Picea abies (L.) H. Karst.）和欧洲山毛榉（Fagus sylvatica L.）林分设立的两个研究样地内开展了辅助飞行作业。通过地理标记影像生成代表树干表面的地理配准三维点云。在距地面8米的飞行高度下，可精确建模至10米高度的树干部分——相较于地面近景摄影测量，这已覆盖相当大比例的树干范围。通过将实地测量的胸径（DBH）与采用四种不同拟合方法（包括外接圆法、凸包法、最小二乘圆法和最小二乘椭圆法）从点云推导的直径估计值进行对比，评估了点云精度。DBH估算精度随无人机型号及采用的直径拟合方法而异：使用Phantom 4 Pro配合最小二乘椭圆法估算直径时，云杉和山毛榉林分的直径估计平均误差分别为-1.17厘米（-3.14%）和0.27厘米（0.69%）。
关键词： 点云、胸径（DBH）、摄影测量、障碍物感知、林业、无人飞行系统（UAS）、视觉定位系统
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用摄影测量和离散元建模诊断砌体结构裂缝模式的方法
摘要： 了解现有结构损坏的原因可以加强?；ぁ⑿奚珊托薷垂ぷ?。本研究旨在提出一种方法，通过结合摄影测量与离散元建模（DEM）来诊断现有结构裂缝的最可能成因。实验中建造并使五面砌体墙产生裂缝，采用摄影测量记录墙体开裂前后的状态。通过离散元建模，对每面试验墙施加多种荷载条件（包括实验测试中导致墙体开裂的相同荷载工况）。采用定性与定量相结合的方法，将模拟裂缝模式与实验裂缝模式进行对比。选择最贴近实际损伤模式的模拟结果作为最可能的损坏原因。对于每面试验墙，真实模拟荷载与摄影测量捕捉到的现有损伤模式具有最近似的分数距离。随后将该方法应用于诊断意大利佛罗伦萨圣乔万尼洗礼堂基础墙的可能裂缝成因。
关键词： 离散元建模、砌体结构、建筑病理学、诊断、裂缝扩展、摄影测量
更新于2025-09-23 15:23:52
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使用摄影测量法对皮肤损伤进行法医三维记录：照片与视频及手动与自动测量的比较
摘要： 准确精确地记录损伤情况是法医病理学家工作的重要环节。摄影测量技术为从照片中获取精确测量数据提供了有效工具。这类照片通常采用单相机拍摄，但该流程相当耗时。视频记录能以更快速度采集更多图像数据。我们通过照片和视频记录了33处尸体皮肤损伤，其尺寸范围介于0.27至21.8厘米之间。分别采用手动与自动定点测量法从照片及视频帧中提取损伤尺寸数据，发现照片与视频帧的测量结果差异极?。ň岛椭形皇?lt;1毫米）。视频帧常出现模糊现象，既影响损伤边缘的清晰辨识，又导致三维模型噪声增多。手动定点与自动定点测量的差异同样微?。ň岛椭形皇?lt;1毫米），但推荐采用手动测量法，因为自动定位点并非总能准确落在损伤边缘。视频帧唯一优于照片之处在于记录速度：视频拍摄耗时几乎仅为拍照流程的五分之一。本研究表明，无论是照片还是视频帧都能提取精确可比的测量数据。视频法速度最快，但仍建议优先使用照片。手动测量比自动测量更精确且耗时相当。
关键词： 皮肤损伤，视频记录，摄影测量，三维记录
更新于2025-09-23 15:23:52
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[IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 瓦伦西亚（2018年7月22日-2018年7月27日）] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 基于SFM-MVS摄影测量技术的戈马市（刚果民主共和国北基伍?。┏叻直媛食上?
摘要： 在植被茂密、气象条件受限的复杂热带环境中，卫星遥感技术的常规应用受到制约，而航空遥感仍是实现超高空间分辨率大范围成像的最佳方案。然而，在刚果（金）北基伍省戈马市等复杂区域开展此类调查工作，不仅难度大、成本高，更难以在危机时期（戈马市确实面临火山喷发威胁且频遭武装冲突影响）快速完成成像。得益于联合国驻刚果（金）特派团的支持，我们采用民用级单反相机搭载直升机，运用运动恢复结构多视角立体摄影测量技术对戈马市及周边约140平方公里区域进行测绘试验。最终获得的正射影像图空间分辨率为17.5厘米，呈现出该城市前所未有的细节特征，可直接应用于精细化城市测绘、地籍管理及自然灾害制图。
关键词： 城市制图、火山灾害、摄影测量、中非、北基伍
更新于2025-09-23 15:22:29
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将数字化对象置于点云中作为一种摄影测量技术
摘要： 监控系统中用于重建分析的视频碰撞事件捕获频率正在增加。调查人员获取的视频未必总能清晰呈现相关重点区域视角。例如，事故监控视频可能记录的是事发前或事发后的画面——虽然未能捕捉到行人被车辆撞击的精确瞬间，但仍包含可用于辅助事故重建的重要信息。当接收到监控视频时，若能通过快速高效的技术将目标物体置于已知误差率的三维环境中，将显著提升调查价值。此外，一旦物体被置入三维环境，调查人员就能从任意视角观察物证与环境，包括查看和测量视频视角中不可见的内容。本研究将评估通过视觉方式将物体置于三维激光扫描中的摄影测量技术。该研究旨在量化这些物体（无论是否处于摄像机视野内）相对于已知固定参考点的测量误差率，并提供一种仅需单一软件包即可采用的、供重建专家使用的高效技术。通过本研究，作者开发出一种快捷、耗时更少的三维扫描物体及环境摄影测量定位技术，其耗时不足传统摄影测量方案的一半。
关键词： 摄影测量、视频素材、三维扫描、监控录像、激光扫描、扫描摄影测量、事故重建、行车记录仪、车载摄像头
更新于2025-09-23 15:22:29
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使用ARUCO类型编码目标实现相机校准过程的自动化
摘要： 本文提出了一种相机标定流程自动化方案，通过在编码靶标上以亚像素精度定位和测量图像点来实现。该自动技术有助于最小化定位误差，且不受相机朝向和图像尺度影响。为开发该技术，研究分析了多种编码靶标类型，最终选用ARUCO类型——因其结构简单、可表示多达1024种不同靶标，并具备基于OpenCV库实现的源代码。研究生成了ARUCO靶标并组装了两张标定板用于采集相机标定图像?？⒌娜砑茏远ㄎ徊杉枷裰械陌斜辏⒁匝窍袼鼐忍崛∷母鼋堑愕淖?。真实数据实验表明：除非外层靶标方块出现严重噪声或碎片化，否则靶标均能被正确识别。采用低成本相机进行的标定结果表明：该流程有效可行，且角点测量精度达到了亚像素级。
关键词： 校准室、编码靶标、摄影测量、ARUCO、OpenCV、亚像素
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用地面激光扫描与运动恢复结构摄影测量技术快速无损测定草地生物量的潜力研究
摘要： 地上生物量（AGB）是评估草原系统常用的参数。虽然破坏性AGB测量方法精确，但耗时且难以重复实施或在大范围区域开展。运动恢复结构（SfM）摄影测量与地面激光扫描（TLS）是两种能快速获取植被精确三维结构数据的先进技术。近期研究已成功将TLS和SfM应用于木本生物量估算，但在天然草原系统的应用仍鲜有验证。本研究以美国南达科他州11个不同生物量水平的草地为对象，评估这些技术在AGB估算中的潜力。通过对比TLS与SfM三维点云提取的体积指标、传统圆盘式牧草计沉降高度与破坏性采样获得的AGB总量（草本+凋落物）及草本层AGB测量值发现：虽然圆盘式牧草计效率最高，但其估算效果（草本层AGBr2=0.42，总量AGBr2=0.32）不及TLS（草本层AGBr2=0.46，总量AGBr2=0.57）和SfM（草本层AGBr2=0.54，总量AGBr2=0.72），后两者均展现出快速估算草原系统AGB的实用价值。
关键词： 运动恢复结构（SfM）摄影测量、圆盘牧草计、草地、地上生物量（AGB）、紧凑型生物量激光雷达（CBL）、地面激光扫描（TLS）、体积
更新于2025-09-16 10:30:52
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受控手持式三维采集的AR头戴式显示器引导指南
摘要： 摄影测量法是一种利用常规照片作为输入的流行三维重建方法。该方法只要从多个视角密集采集场景，并确保相邻图像间有足够重叠度，就能实现高质量重建。然而操作人员在采集过程中难以判断是否已获得充分覆盖。场景覆盖不足会导致重建出现空洞、缺失区域甚至完全失败，这些错误需要人工修复模型或返回现场补拍，既耗时又往往不可行。 我们提出一种新型摄影测量采集方法：通过AR头显预测一组覆盖视角，并交互式引导操作者拍摄各视角影像。操作者佩戴AR头显，使用配备基准标记的手持相机装置（该装置相对于AR头显进行追踪）。AR头显实时追踪自身相对于环境的位置姿态，自动生成场景的粗略几何模型，我们的方法通过运行时分析该模型，生成一组符合人体操作范围、具有恒定相机-场景距离和图像重叠度的覆盖视角方案。生成的视角位置会实时渲染显示在AR头显上，交互式视觉反馈指导操作者如何调整相机至建议姿态。当相机进入有效范围时自动拍摄图像，从而在数分钟内完成适合三维重建的影像采集。 用户研究表明：让摄影测量新手分别在不使用引导和使用我们基于AR头显的引导两种条件下，对复杂挑战性场景进行采集。使用引导方案的操作者不仅重建质量更优，而且完全避免了对照组出现的重建失败案例。我们的AR头显方案具有自包含、便携特性，并能针对被采集场景的几何特征提供定制化采集引导。
关键词： 增强现实、摄影测量、三维重建、头戴式显示器
更新于2025-09-16 10:30:52
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[2018年IEEE国际海洋计量研讨会：学习测量海洋健康参数（MetroSea） - 意大利巴里（2018.10.8-2018.10.10）] 2018年IEEE国际海洋计量研讨会：学习测量海洋健康参数（MetroSea） - 水下环境中珊瑚详细尺寸与色度重建的摄影测量方法初步评估
摘要： 利用3D扫描技术在不移动海洋生物构造体的情况下获取其三维彩色模型，这对保护现有海洋动植物群落具有重要价值。精确测量体积、表面积及其他形态特征的需求，有助于增进对造礁物种的认知。通过这种方法，可以描述它们对海底地形的改造作用，监测其形态随局部环境条件的变化，并评估某些对气候变化敏感物种的三维结构与色彩特征。由于作业环境存在光照条件差异和颗粒物浓度变化，加之需要高性能密封防护及设备便携性等要求，使得现有三维形态重建技术中的可选方案受到限制。本研究的核心思路是采用摄影测量技术开展水下调查。具体而言，通过实验室规模的测试，使用两种不同相机镜头对水中和空气中的小型物体进行全面细致分析，以明确所选方案的有效性与局限性。本文的另一贡献是运用色彩校正算法来修正场景光照条件，从而提升目标物体的三维重建质量。研究证明该算法能有效解决多视角彩色图像中的色彩失配问题。结果表明，所生成的三维模型无论在水中还是空气环境下均能清晰呈现细节特征。图像预处理步骤显著提高了特征点匹配识别率，并确保物体整体重建效果不受环境光照变化影响。
关键词： 水下三维重建、精细扫描、图像处理、摄影测量、色彩校正
更新于2025-09-11 14:15:04
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建筑文档记录中的三维激光扫描与近景摄影测量：一种提升精度的混合技术
摘要： 本文研究了卡夫拉·谢赫大学校园清真寺的三维数字记录技术，具体包括：将作为智能点云网格数字生成手段的近景摄影测量与激光扫描进行对比，尝试形成混合方案以改进三维特征记录精度；同时将作为测量技术的近景摄影测量与传统的全站仪技术进行比较。本研究以全站仪测量的建筑表面几何特性为基础，在计算方法和实地操作方面进行了阐述?；旌霞际跽瓜殖鋈旨锹嫉淖钣啪取谏璨饬恐到ⅲ缤ü员妊芯肯允荆涸诓饬刻卣鞯阕?、线条和角度时，混合技术分别实现了(80.1%、66.4%和84.2%)的精度提升，因此建议采用混合技术替代传统测量方法。
关键词： 精度、全站仪、摄影测量、文档记录、激光扫描仪、测量
更新于2025-09-11 14:15:04