| 摘要 | 第13-15页 |
| Abstract | 第15-17页 |
| 第一章 绪论 | 第18-25页 |
| 1.1 引言 | 第18-19页 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 | 第19-22页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第19-20页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第20-22页 |
| 1.2.3 鱼眼相机检校的发展趋势 | 第22页 |
| 1.3 论文研究的目的、意义及主要内容内容 | 第22-25页 |
| 1.3.1 论文研究的目的和意义 | 第22页 |
| 1.3.2 主要研究内容及论文结构 | 第22-25页 |
| 第二章 恒星法鱼眼相机检校基础 | 第25-50页 |
| 2.1 鱼眼镜头光学 | 第25-30页 |
| 2.1.1 鱼眼镜头工作原理 | 第25-27页 |
| 2.1.2 鱼眼镜头投影模型 | 第27-30页 |
| 2.2 相机检校概述 | 第30-32页 |
| 2.3 恒星法鱼眼相机检校方法的提出 | 第32-37页 |
| 2.3.1 目前鱼眼相机检校面临的问题 | 第32-36页 |
| 2.3.2 恒星法相机检校的优缺点 | 第36页 |
| 2.3.3 恒星法检校鱼眼相机的优势 | 第36-37页 |
| 2.4 恒星法相机检校的原理与流程 | 第37-40页 |
| 2.4.1 物方控制点坐标 | 第37-38页 |
| 2.4.2 像点坐标 | 第38-39页 |
| 2.4.3 检校流程 | 第39-40页 |
| 2.5 恒星法相机检校的观测模型 | 第40-44页 |
| 2.5.1 地平坐标系 | 第40-41页 |
| 2.5.2 地平直角坐标系 | 第41-42页 |
| 2.5.3 相机检校坐标系及观测模型 | 第42-44页 |
| 2.6 初始星图识别 | 第44-49页 |
| 2.6.1 初始星图识别原理 | 第44页 |
| 2.6.2 初始参数 | 第44-45页 |
| 2.6.3 图形比对 | 第45-46页 |
| 2.6.4 角距误差 | 第46-49页 |
| 本章小结 | 第49-50页 |
| 第三章 鱼眼星图获取技术 | 第50-86页 |
| 3.1 鱼眼相机 | 第50-54页 |
| 3.1.1 鱼眼镜头 | 第50-52页 |
| 3.1.2 科学级相机Alta U9000 | 第52-53页 |
| 3.1.3 180°视场成像的鱼眼相机 | 第53-54页 |
| 3.2 U9000 CCD的噪声测试与分析 | 第54-68页 |
| 3.2.1 CCD噪声分类与测试方法 | 第54-55页 |
| 3.2.1.1 CCD噪声分类 | 第54-55页 |
| 3.2.1.2 噪声测试方法 | 第55页 |
| 3.2.2 U9000 CCD噪声的空间分布 | 第55-57页 |
| 3.2.3 U9000 CCD的固定图形噪声 | 第57-62页 |
| 3.2.3.1 固定图形噪声产生原因 | 第57页 |
| 3.2.3.2 U9000 固定图形噪声测试与分析 | 第57-61页 |
| 3.2.3.3 U9000 固定图形噪声的消除 | 第61-62页 |
| 3.2.4 U9000 噪声与CCD温度的关系 | 第62-65页 |
| 3.2.4.1 U9000 CCD温度变化规律 | 第62-64页 |
| 3.2.4.2 U9000 噪声与CCD温度关系 | 第64-65页 |
| 3.2.5 噪声与曝光时间的关系 | 第65-67页 |
| 3.2.5.1 暗电流噪声与读出噪声分析 | 第65-66页 |
| 3.2.5.2 随机噪声分析 | 第66-67页 |
| 3.2.6 噪声消除 | 第67-68页 |
| 3.3 U9000 精确曝光时间测试 | 第68-75页 |
| 3.3.1 软件测试 | 第68-69页 |
| 3.3.1.1 软件测试方法 | 第69页 |
| 3.3.1.2 时间记录方法 | 第69页 |
| 3.3.2 硬件测试 | 第69-71页 |
| 3.3.2.1 测试原理 | 第69-70页 |
| 3.3.2.2 测试方法 | 第70-71页 |
| 3.3.3 测试实验与分析 | 第71-75页 |
| 3.3.3.1 两种方法曝光时间的测试 | 第71-72页 |
| 3.3.3.2 软件测试曝光时间的分析及与准确曝光时间的关系 | 第72-75页 |
| 3.4 U9000 读出时间测试 | 第75-77页 |
| 3.5 16 位图像到 8 位图像转换 | 第77-81页 |
| 3.5.1 直接转换法 | 第77-78页 |
| 3.5.2 区间转换法 | 第78-80页 |
| 3.5.3 区间范围的确定 | 第80-81页 |
| 3.6 UMP类的定义 | 第81-85页 |
| 3.6.1 UMP文件格式 | 第81-83页 |
| 3.6.2 UMP类 | 第83-85页 |
| 本章小结 | 第85-86页 |
| 第四章 鱼眼星图星点提取技术 | 第86-114页 |
| 4.1 图像预处理 | 第86-88页 |
| 4.2 基于边界的提取算法 | 第88-91页 |
| 4.2.1 阈值分割 | 第88-89页 |
| 4.2.2 单个星点的边界搜索算法 | 第89-90页 |
| 4.2.3 星点图像提取算法 | 第90-91页 |
| 4.2.4 多个目标的区域提取算法 | 第91页 |
| 4.3 视框提取法 | 第91-94页 |
| 4.3.1 单个目标的视框搜索算法 | 第92页 |
| 4.3.2 多个目标的视框搜索算法 | 第92-93页 |
| 4.3.3 视框大小的确定 | 第93页 |
| 4.3.4 运算时间分析 | 第93-94页 |
| 4.4 全局阈值确定算法 | 第94-100页 |
| 4.4.1 基于统计的全局阈值算法 | 第94-95页 |
| 4.4.2 Otsu算法 | 第95-98页 |
| 4.4.2.1 经典Otsu算法 | 第95-96页 |
| 4.4.2.2 迭代Otsu阈值算法 | 第96-97页 |
| 4.4.2.3 实验分析 | 第97-98页 |
| 4.4.3 基于直方图的全局阈值算法 | 第98-100页 |
| 4.4.4 实验及分析 | 第100页 |
| 4.5 自适应阈值算法 | 第100-106页 |
| 4.5.1 单一阈值存在的问题 | 第100-102页 |
| 4.5.2 Bernsen算法 | 第102-104页 |
| 4.5.3 单星自适应阈值法 | 第104-106页 |
| 4.6 星点自动检测算法 | 第106-112页 |
| 本章小结 | 第112-114页 |
| 第五章 鱼眼星图星点中心提取算法 | 第114-146页 |
| 5.1 星点中心算法概述 | 第114-115页 |
| 5.2 常用的星点中心算法 | 第115-123页 |
| 5.2.1 灰度质心法 | 第115-116页 |
| 5.2.2 高斯曲面拟合法 | 第116-118页 |
| 5.2.3 高斯像元细分法 | 第118-120页 |
| 5.2.4 一维的高斯拟合法和灰度质心法 | 第120-123页 |
| 5.3 星点图像模拟及不同中心算法精度分析 | 第123-141页 |
| 5.3.1 星点图像模拟方法 | 第123-125页 |
| 5.3.2 中心算法精度分析的方法 | 第125-127页 |
| 5.3.3 中心算法精度分析 | 第127-141页 |
| 5.3.3.1 灰度质心法 | 第127-133页 |
| 5.3.3.2 高斯曲面拟合法 | 第133-136页 |
| 5.3.3.3 高斯像元细分法 | 第136-139页 |
| 5.3.3.4 一维灰度质心法和高斯拟合法 | 第139-141页 |
| 5.4 实测数据精度分析 | 第141-145页 |
| 本章小结 | 第145-146页 |
| 第六章 鱼眼星图识别技术 | 第146-187页 |
| 6.1 星图识别算法概述 | 第146-148页 |
| 6.2 仪器星等误差分析 | 第148-153页 |
| 6.2.1 星等概述 | 第148-149页 |
| 6.2.2 灰度与视星等的关系 | 第149-152页 |
| 6.2.3 灰度与视星等对应亮度的关系 | 第152-153页 |
| 6.3 多三角形识别法 | 第153-166页 |
| 6.3.1 多三角形法原理 | 第153-154页 |
| 6.3.2 基于基准星的多三角形法 | 第154-157页 |
| 6.3.2.1 单基准星的角距匹配 | 第154-155页 |
| 6.3.2.2 双基准星的三角形匹配 | 第155-156页 |
| 6.3.2.3 三基准星的多三角形匹配 | 第156-157页 |
| 6.3.3 基准星搜索 | 第157-162页 |
| 6.3.3.1 搜索算法 | 第157-159页 |
| 6.3.3.2 搜索计算量 | 第159-160页 |
| 6.3.3.3 基准星的形状 | 第160-162页 |
| 6.3.3.4 基准星的质量 | 第162页 |
| 6.3.4 导航星库 | 第162-165页 |
| 6.3.4.1 星对角距的导航星库 | 第163-164页 |
| 6.3.4.2 恒星位置的导航星库 | 第164-165页 |
| 6.3.5 误差分析 | 第165-166页 |
| 6.4 星形识别法 | 第166-173页 |
| 6.4.1 星形识别法原理 | 第166-168页 |
| 6.4.2 冗余度分析 | 第168-171页 |
| 6.4.3 导航星库构建与角距搜索 | 第171-173页 |
| 6.5 改进的多三角形识别法 | 第173-184页 |
| 6.5.1 问题的提出 | 第173-180页 |
| 6.5.1.1 星形法的可靠性 | 第173-175页 |
| 6.5.1.2 多三角形法的识别时间 | 第175-176页 |
| 6.5.1.3 多三角形法的可靠性 | 第176-180页 |
| 6.5.2 改进的多三角形法的原理 | 第180页 |
| 6.5.3 基准星识别 | 第180-183页 |
| 6.5.3.1 识别过程 | 第180-181页 |
| 6.5.3.2 星图匹配的误差 | 第181-183页 |
| 6.5.3.3 基准星的分布 | 第183页 |
| 6.5.4 导航星库的构建 | 第183-184页 |
| 6.5.4.1 全部使用星对角距 | 第183-184页 |
| 6.5.4.2 星对角距+恒星位置 | 第184页 |
| 6.6 模拟识别实验 | 第184-185页 |
| 本章小结 | 第185-187页 |
| 第七章 鱼眼相机摄影测量解析公式 | 第187-219页 |
| 7.1 小孔投影下的解析模型 | 第187-194页 |
| 7.1.1 共线条件方程式 | 第187-189页 |
| 7.1.2 像点坐标误差方程式 | 第189-191页 |
| 7.1.3 各偏导函数关系式 | 第191-194页 |
| 7.2 等立体角投影下的解析模型 | 第194-203页 |
| 7.2.1 共线条件方程式 | 第195-197页 |
| 7.2.2 像点坐标误差方程式 | 第197-200页 |
| 7.2.3 各偏导函数关系式 | 第200-203页 |
| 7.3 等距投影下的解析模型 | 第203-211页 |
| 7.3.1 共线条件方程式 | 第204-205页 |
| 7.3.2 像点坐标误差方程式 | 第205-207页 |
| 7.3.3 各偏导函数关系式 | 第207-211页 |
| 7.4 直接线性变换模型 | 第211-218页 |
| 7.4.1 等立体角投影的直接线性变换模型 | 第212-216页 |
| 7.4.2 等距投影的直接线性变换模型 | 第216-218页 |
| 本章小结 | 第218-219页 |
| 第八章 鱼眼相机检校模型、实验及应用 | 第219-272页 |
| 8.1 畸变模型及普通镜头检校的十参数法 | 第219-223页 |
| 8.1.1 畸变模型 | 第219-221页 |
| 8.1.1.1 径向畸变 | 第220页 |
| 8.1.1.2 偏心畸变 | 第220-221页 |
| 8.1.1.3 平面内畸变 | 第221页 |
| 8.1.2 普通镜头检校的十参数模型 | 第221-223页 |
| 8.2 基于半视场角约束的检校算法 | 第223-239页 |
| 8.2.1 等立体角投影十参数模型 | 第223-228页 |
| 8.2.1.1 观测方程 | 第223-224页 |
| 8.2.1.2 误差方程式 | 第224-225页 |
| 8.2.1.3 各偏导函数形式 | 第225-228页 |
| 8.2.2 等立体角投影多项式模型 | 第228-231页 |
| 8.2.2.1 误差方程式 | 第228-230页 |
| 8.2.2.2 各偏导函数形式 | 第230-231页 |
| 8.2.3 实验结果及分析 | 第231-235页 |
| 8.2.3.1 精度评定方法 | 第231-232页 |
| 8.2.3.2 等立体角投影十参数模型的实验结果 | 第232-235页 |
| 8.2.3.3 等立体角投影多项式模型的实验结果 | 第235页 |
| 8.2.4 观测数据的加权解算 | 第235-238页 |
| 8.2.4.1 观测数据不等精度产生的原因 | 第235-236页 |
| 8.2.4.2 权值的选取 | 第236-237页 |
| 8.2.4.3 实验结果 | 第237-238页 |
| 8.2.5 参数相关性问题 | 第238-239页 |
| 8.3 自检校平差模型 | 第239-249页 |
| 8.3.1 自检校平差模型的观测坐标系 | 第239-240页 |
| 8.3.2 小孔模型下的自检校平差模型 | 第240-242页 |
| 8.3.3 等立体角投影下的自检校平差模型 | 第242页 |
| 8.3.4 实验结果及分析 | 第242-249页 |
| 8.3.4.1 精度评定方法 | 第242-243页 |
| 8.3.4.2 小孔投影下自检校平差的实验结果 | 第243-244页 |
| 8.3.4.3 等立体角投影下自检校平差的实验结果 | 第244-245页 |
| 8.3.4.4 不同模型检校结果的比较分析 | 第245-249页 |
| 8.4 投影曲面法检校 | 第249-254页 |
| 8.4.1 投影曲面法原理 | 第249-251页 |
| 8.4.1.1 小孔成像下的平面投影模型 | 第249页 |
| 8.4.1.2 球面投影模型 | 第249-250页 |
| 8.4.1.3 任意曲面投影模型 | 第250-251页 |
| 8.4.2 检校平差模型 | 第251-253页 |
| 8.4.3 实验结果及分析 | 第253-254页 |
| 8.5 不同模型检校视场的可扩展性分析 | 第254-262页 |
| 8.5.1 改进的等立体角投影十参数模型检校视场的可扩展性分析 | 第254-256页 |
| 8.5.2 等立体角投影多项式模型检校视场的可扩展性分析 | 第256-258页 |
| 8.5.3 自检校模型检校视场的可扩展性分析 | 第258-260页 |
| 8.5.4 投影曲面法检校视场的可扩展性分析 | 第260-262页 |
| 8.6 不同检校模型的优劣分析 | 第262-263页 |
| 8.7 鱼眼相机在抛物面天线测量中的应用 | 第263-270页 |
| 本章小结 | 第270-272页 |
| 第九章 总结与展望 | 第272-275页 |
| 9.1 论文的主要工作总结 | 第272-273页 |
| 9.2 论文的创新点总结 | 第273-274页 |
| 9.3 下一步工作展望 | 第274-275页 |
| 参考文献 | 第275-290页 |
| 作者简历 攻读博士学位期间完成的主要工作 | 第290-292页 |
| 致谢 | 第292页 |
