1.一种实现后方交会的新方法,其特征在于,所述实现后方交会的新方法包括以下步骤:
第一次线性化:利用重线性化法进行求解;
构建多个互相独立的约束条件;
重线性化:通过多个约束条件,直接求解未知项;
通过投影系数大于零来判断结果是否为可能的解,排除不符合相机成像要求的解,只保留另外可能的候选解;
通过重投影误差最小化,确定得到的可能的解中的最终解算结果;
采用Levenberg‑Marquardt算法,将线性求解结果作为初始值,进行非线性优化处理;
所述利用重线性化法实现n_kernel=4的求解,求解结果包含所有可能的解,将中的 项看作是变量,而其他的6项
作为隐变量,并将包含 的项转移到方程AX=dw的右侧,公式转化为A1xL=BxR,其T
中A1=A(:,[2,3,4,6,7,9]),xL=(x1x2,x1x3,x1x4,x2x3,x2x4,x3x4) ,B=(‑A(:,[1,5,8,‑1
10]),dw), 并进一步写为xL=D·xR,其中D=A1 B;
所述实现后方交会的新方法适应平面场景中的应用,在摄影测量和计算机视觉的SfM的实际应用过程中,根据已知的或者估计的世界坐标点以及多幅图像之间的匹配像点求解相机位姿。
2.如权利要求1所述的实现后方交会的新方法,其特征在于,所述构建多个互相独立的约束条件的方法,包括:
构建X的10个元素之间的约束,即(xixj)·(xmxn)=(xixm)·(xjxn),或(xixj)·(xmxn)=(xixn)·(xjxm);当n_kemel=4时,构建20个互相独立的约束条件;令yij=xixj,所述20个约束条件表示为:y11·y22=y12·y12,y11·y23=y12·y13,y11·y24=y12·y14,y11·y33=y13·y13:y11·y34=y13y14,y11·y44=y14·y14,y12·y23=y13·y22,y12·y24=y14·y22;
y12·y33=y13·y23,y12·y34=y13·y24,y12·y34=y14·y23,y12·y44=y14·y24;
y13·y34=y14·y33,y13·y44=y14·y34,y22·y33=y23·y23,y22·y34=y23y24;
y22·y44=y24·y24,y23·y34=y24·y33,y23·y44=y24·y34,y33·y44=y34·y34。
3.如权利要求2所述的实现后方交会的新方法,其特征在于,所述重线性化的方法,包括:
根据xL=D·xR,将xL中的6个变量用xR中的4个变量线性表示,并代入以上20个约束条件,整理后公式中只包含xR中的4个变量和1个常数项,其公式可写为(a1y11+a2y22+a3y33+α
4y44+a5)(b1y11+b2y22+b3y33+b4y44+b5)的形式,整理后共有14个未知数项和1个常数项,即y11y22,y11y33,y11y44,y11, y22y33,y22y44,y22, y33y44,y33, y44;此时,将这14个多元多次未知项再次看作是独立的变量,该过程即为重线性化的过程;最终,可通过所述20个约束条件,直接求解这14个未知项。
4.如权利要求1所述的实现后方交会的新方法,其特征在于,通过约束求出x1,x2,x3,x44
的4次方的解,同时还排除其中的复数解;所述解包含正负两种情况,理论上共存在2=16种可能的解,但可先限定x1为正,通过投影系数μ大于零来判断结果是否为可能的解,这样即可排除其中8种不符合相机成像要求的情况,从而只保留另外8种可能的候选解。
5.如权利要求1所述的实现后方交会的新方法,其特征在于,在实现非线性优化的过程中,需要根据残差的大小,对不同像点采用加权最小二乘法处理,以去除粗差的影响,其中权重的确定方法为 其中 即某个像点的残差ε相对于所有像点残差的均值的倍数。
6.一种实施权利要求1~5任意一项所述实现后方交会的新方法处理系统,执行如下步骤:
第一次线性化:利用重线性化法实现n_kemel=4的求解;
构建多个互相独立的约束条件;
重线性化:通过多个约束条件,直接求解未知项;
通过投影系数大于零来判断结果是否为可能的解,排除不符合相机成像要求的情况,只保留另外可能的候选解;
通过重投影误差最小化,确定得到可能的解中的最终解算结果;
采用Levenberg‑Marquardt算法,将线性求解结果作为初始值,进行非线性优化处理。
7.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如下步骤:第一次线性化:利用重线性化法进行求解;
构建多个互相独立的约束条件;
重线性化:通过多个约束条件,直接求解未知项;
通过投影系数大于零来判断结果是否为可能的解,排除不符合相机成像要求的情况,只保留另外可能的候选解;
通过重投影误差最小化,确定得到的可能的解中的最终解算结果;
采用Levenberg‑Marquardt算法,将线性求解结果作为初始值,进行非线性优化处理。
8.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如下步骤:
第一次线性化:利用重线性化法进行求解;
构建多个互相独立的约束条件;
重线性化:通过多个约束条件,直接求解未知项;
通过投影系数大于零来判断结果是否为可能的解,排除不符合相机成像要求的情况,只保留另外可能的候选解;
通过重投影误差最小化,确定得到的可能的解中的最终解算结果;
采用Levenberg‑Marquardt算法,将线性求解结果作为初始值,进行非线性优化处理。
9.一种信息数据处理终端,其特征在于,所述信息数据处理终端用于实现权利要求1~
4任意一项所述的实现后方交会的新方法。