车载摄像机移动定位定姿应用研究（含任务书）.doc
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车载摄像机移动定位定姿应用研究（含任务书）,页数：74字数：34129摘要对于大型城市的复杂环境，由于楼层、树木等的遮挡，影响了gps定位信号的稳定性，而gps本身对于高程方面的定位不高，导致了其定位精度满足不了现代社会快速发展的需求。本文针对城市复杂场景中移动目标的快速高精度定位定姿的需求，基于机载lidar数据构建的...
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车载摄像机移动定位定姿应用研究（含任务书）
页数：74 字数：34129
摘要
对于大型城市的复杂环境，由于楼层、树木等的遮挡，影响了GPS定位信号的稳定性，而GPS本身对于高程方面的定位不高，导致了其定位精度满足不了现代社会快速发展的需求。
本文针对城市复杂场景中移动目标的快速高精度定位定姿的需求，基于机载LiDAR数据构建的城市三维模型，研究几何特征相似性和RANSAC理论，在物方三维特征向量集合和实时影像二维特征线集合之间建立初始匹配映射；通过最小化特征匹配关系分配矩阵误差值，建立准确的特征匹配关系，解算移动目标在不同时刻的精确位移和姿态信息，实现城市复杂场景中基于车载单摄像机的移动目标定位定姿。
本文的迭代算法，结合了确定匹配关系的softassign算法和确定位姿的POSIT算法，将二者合并成一个迭代循环。简单的说SoftPOSIT算法，就是指在目标物体上的3D轮廓点与图像中的2D轮廓点对应关系不确定的情况下，从单张影像中计算3D物体的姿态信息。不同于之前大部分姿态计算的方法，SoftPOSIT算法不需要由假定部分匹配点集已知，来计算其他的匹配关系。我们在计算移动目标最优姿态参数的过程中，平等的对待整个过程中可能出现的所有的匹配，该算法在各种复杂、遮挡和图像噪声情况下运行结果良好。关键词：移动目标定位，SOFTPOSIT算法，特征匹配
目录
毕业设计（论文）任务书 I
摘要 I
第一章 绪论 - 1 -
1.1 引言 - 1 -
1.2 移动目标定位技术 - 1 -
1.2.1 GPS定位系统综述 - 1 -
1.2.2 无GPS信号环境的定位技术 - 18 -
1.3 移动目标定位技术的应用与发展 - 26 -
1.3.1 A-GPS定位技术 - 26 -
1.3.2 TDOA定位技术 - 28 -
1.4 本章小结 - 29 -
第二章 基于车载单摄像机的移动目标定位定姿算法 - 31 -
2.1 城市复杂场景环境下的自主定位定姿系统介绍 - 31 -
2.1.1 摄像机模型 - 31 -
2.2 基于车载单摄像机的移动目标定位定姿算法原理 - 32 -
2.2.1 透视投影模型 - 34 -
2.2.2 基于混合投影模型的位姿参数解算方法 - 37 -
2.3 基于建筑物模型和实时影像特征匹配的匹配映射算法 - 38 -
2.3.1 SoftPOSIT算法 - 38 -
第三章 实验与分析 - 43 -
3.1 MATLAB软件简介 - 43 -
3.1.1 MATLAB软件的基本功能 - 43 -
3.1.2 MATLAB常用工具箱 - 43 -
3.1.3 MATLAB的常用函数 - 44 -
3.1.4 MATLAB的语言特点 - 47 -
3.1.5 MATLAB软件的应用领域 - 49 -
3.2 核心匹配算法的MATLAB实现 - 50 -
3.3 实验与分析 - 54 -
3.3.1 实验数据 - 54 -
3.3.2 图示动态迭代过程 - 56 -
3.3.3 输出实验结果 - 61 -
3.3.3 实验分析 - 66 -
第四章 总结 - 68 -
参考文献 - 69 -
页数：74 字数：34129
摘要
对于大型城市的复杂环境，由于楼层、树木等的遮挡，影响了GPS定位信号的稳定性，而GPS本身对于高程方面的定位不高，导致了其定位精度满足不了现代社会快速发展的需求。
本文针对城市复杂场景中移动目标的快速高精度定位定姿的需求，基于机载LiDAR数据构建的城市三维模型，研究几何特征相似性和RANSAC理论，在物方三维特征向量集合和实时影像二维特征线集合之间建立初始匹配映射；通过最小化特征匹配关系分配矩阵误差值，建立准确的特征匹配关系，解算移动目标在不同时刻的精确位移和姿态信息，实现城市复杂场景中基于车载单摄像机的移动目标定位定姿。
本文的迭代算法，结合了确定匹配关系的softassign算法和确定位姿的POSIT算法，将二者合并成一个迭代循环。简单的说SoftPOSIT算法，就是指在目标物体上的3D轮廓点与图像中的2D轮廓点对应关系不确定的情况下，从单张影像中计算3D物体的姿态信息。不同于之前大部分姿态计算的方法，SoftPOSIT算法不需要由假定部分匹配点集已知，来计算其他的匹配关系。我们在计算移动目标最优姿态参数的过程中，平等的对待整个过程中可能出现的所有的匹配，该算法在各种复杂、遮挡和图像噪声情况下运行结果良好。关键词：移动目标定位，SOFTPOSIT算法，特征匹配
目录
毕业设计（论文）任务书 I
摘要 I
第一章 绪论 - 1 -
1.1 引言 - 1 -
1.2 移动目标定位技术 - 1 -
1.2.1 GPS定位系统综述 - 1 -
1.2.2 无GPS信号环境的定位技术 - 18 -
1.3 移动目标定位技术的应用与发展 - 26 -
1.3.1 A-GPS定位技术 - 26 -
1.3.2 TDOA定位技术 - 28 -
1.4 本章小结 - 29 -
第二章 基于车载单摄像机的移动目标定位定姿算法 - 31 -
2.1 城市复杂场景环境下的自主定位定姿系统介绍 - 31 -
2.1.1 摄像机模型 - 31 -
2.2 基于车载单摄像机的移动目标定位定姿算法原理 - 32 -
2.2.1 透视投影模型 - 34 -
2.2.2 基于混合投影模型的位姿参数解算方法 - 37 -
2.3 基于建筑物模型和实时影像特征匹配的匹配映射算法 - 38 -
2.3.1 SoftPOSIT算法 - 38 -
第三章 实验与分析 - 43 -
3.1 MATLAB软件简介 - 43 -
3.1.1 MATLAB软件的基本功能 - 43 -
3.1.2 MATLAB常用工具箱 - 43 -
3.1.3 MATLAB的常用函数 - 44 -
3.1.4 MATLAB的语言特点 - 47 -
3.1.5 MATLAB软件的应用领域 - 49 -
3.2 核心匹配算法的MATLAB实现 - 50 -
3.3 实验与分析 - 54 -
3.3.1 实验数据 - 54 -
3.3.2 图示动态迭代过程 - 56 -
3.3.3 输出实验结果 - 61 -
3.3.3 实验分析 - 66 -
第四章 总结 - 68 -
参考文献 - 69 -
