地物纹理的复杂性,使地物分类一直是遥感领域研究的热点和难点。机载激光技术可以直接获取地物的三维点云信息,影像数据可以提供丰富的波谱信息,因此,结合机载激光点云和航空影像主被动遥感数据对地物进行分类。首先,将三维点云数据转换成网格数据,并利用顶帽变换算子去除噪声点;然后,对网格数据进行区域分割,引入植被区域限制的分水岭算法生成聚类区域;最后,利用模糊证据理论对不同聚类区域进行地物类型识别。用ISPRS数据集中的机载激光点云和航空影像数据作为实验数据,对本方法进行精度评价。结果表明,与基于单点的证据理论分类方法相比,本方法的分类效果较好。

为解决现有利用左右图像总残差的均值来评价双目立体视觉标定不够精确的问题,提出一种基于对极约束的双目立体视觉标定精度评价方法。该方法充分考虑双目立体视觉中左右图像特征的约束关系及相机标定参数的全局性特征。遵循最小匹配代价原则,该方法利用尺度不变特征变换立体特征匹配法来进行角点检测和匹配。通过左右图像平面上实测角点与其在相对图像平面上对应极线的匹配程度来评价双目立体视觉标定精度,并将这种算法加入到标定算法中,实现了在标定实验过程中对相机标定精度的实时评价。实验表明,该方法比总残差均值法精度更高,精度最高提高了54.0%。

为了提高激光3D投影校准系统的校准可靠性、获得最佳校准参数, 根据校准系统的基本原理, 提出了一种将激光3D投影观测值求解模型与校准参数求解模型结合的方式, 来建立激光3D投影校准模型的方法.该方法采用两个步骤进行激光3D投影校准系统的校准参数的求解.第一步是通过等距法建立激光3D投影观测值求解模型, 引入模型初值的求解, 这种初值的设计结果避免了该求解模型运用的牛顿迭代法呈现的弊端.第二步通过四元数法建立校准参数求解模型.仿真结果显示, 在H、V上施加服从正态分布的均值为0、标准差σ=0.5″的误差后, 该激光3D投影校准系统求解模型误差RMS在0.3 mm以内, 同时, 采用激光跟踪仪作为对比基准验证了本方法的可靠性及校准精度, 在3 m至5 m的定位空间范围内, 最大误差在0.4 mm以内, 满足激光3D投影系统的投影定位精度.即该校准模型可实现对激光3D投影校准系统校准参数的求解, 且校准精度高, 校准方法收敛速度快, 提高了系统校准工作速率, 为激光投影系统的研制提供了新的算法思路.

在参考监督评价法原理的基础上,提出了三个高分辨率遥感影像分割精度评价指标:准确度、查全率和相对相似性,并以此为基础提出了遥感影像分割精度的评价方法.针对监督评价法的参考对象匹配问题,提出了一种双向局部最优对象匹配方法.同时,通过安徽省淮南市高分一号遥感影像分割结果的精度评价,进行了实验验证.结果表明:该评价指标能够较好地反映分割结果的优劣,符合地物对象分割的真实分布;还可为遥感影像分割算法的参数设置和多尺度分割的最优尺度选择提供依据.

干涉成像光谱仪(interference imaging spectrometer, IIS)是嫦娥1号探月卫星(chang’e-1, CE-1)搭载的有效载荷, 具有图谱合一的特点, 用于实现月表重要元素及矿物类型的分布与含量分析的科学目标。 由于观测条件的不一致, IIS获取的不同区域的月表数据明暗差异显著, 因此, 必须要进行光度校正, 以消除由于观测条件不一致而引起的目标辐射特性的不均一性。 文章在分析IIS数据特点的基础上, 利用改进的Lommel-Seeliger模型对辐射定标后的IIS辐亮度数据进行逐像素光度校正； 选定距离Apollo16着陆点最近的一块区域作为定标区, 利用实验室测得的62231月壤样品双向反射率作为校正标准进行辐亮度到反射率的计算, 得到CE-1 IIS反射率数据, 并选择71501月壤样品对反射率计算结果进行精度评价。 该工作对于月表矿物类型识别和信息提取、 不同类型月表矿物与岩石的分布图绘制等具有重要意义。

高光谱卫星数据模拟是卫星遥感数据模拟的重点研究方向, 基于星载多光谱数据和地物光谱先验知识是一种快速模拟高光谱数据的方法, 但数据模拟精度受传感器光谱指标的限制。 文章针对EO-1/ALI的可见光/近红外波长范围进行实验, 研究了波段数量、 半波宽度和波长位置等光谱指标与植被光谱模拟精度的关系, 分析了两者之间的变化规律。 研究表明, 光谱指标决定了植被光谱特征提取, 是影响光谱模拟精度的直接原因。 文章总结了适于光谱重构模型的光谱参数范围, 实验结果有利于提高植被光谱模拟精度。 该结论可用于多光谱传感器的性能评价及其分光滤色结构的改进。

VDI2614/2634是三维光学测量系统精度评价的通用方法。为制订国标《锻压制件及其模具光学三维几何量检测规范》，提出了一种应用于锻压制件的光学测量系统精度评价新方法，并制定了测量方案。以每组为一个子系统，分别计算出每组的极差、平均差和标准差，然后定义平均差和测量平均值的比值为子系统的系统相对误差，定义极差和测量平均值的比值为子系统的偶然相对误差。综合考虑各子系统的相对误差和权重，计算出测量系统的系统精度和偶然精度。为统一评价标准，提出了标准系统精度、标准偶然精度和标准精度的概念和计算方法。利用此方法对自主开发的XJTUOM光学测量系统进行了评价，得出其标准精度为0.89的结论，该方法为锻压制件检测的国标制定提供了参考。

针对现场全面评价大尺寸测量仪器精度的特殊性, 提出了一种采用多仪器站多控制点的精度评价方法。基于四元数的空间数据配准, 将多仪器站的测量数据统一到全局坐标系下, 基于控制点坐标不变约束, 对测量值进行统计得到测量不确定度, 并从中提取仪器内部各传感器单元分量的不确定度。利用多传感器信息融合技术求得最优控制点, 减小坐标转换误差对结果的影响。以激光跟踪仪为例进行了仿真和现场实验, 结果表明, 该方法评价测距和测角不确定度的误差可分别降至1 μm和0.1″以内。

通过对光学平面玻璃样品表面检测结果的分析,对激光数字平面检测系统中,应用泽尼克多项式进行平面分析的系统理论误差以及被测表面形状类型的判别方法进行了深入的研究,并应用误差分析理论,提出了一个在“泽尼克像差空间”确定激光数字平面检测系统精度的理论和方法。