分析了已有图像配准算法在遥感图像拼接配准方面面临的问题。根据空间相机TDICCD交错拼接的成像特点，提出了一种基于同名点轨迹追踪的成像拼接配准模型。通过建立辅助空间坐标系下的中心投影共线方程，将像点、摄像中心、景物点建立严谨的数学关系，可精确实现对同名像点在像面上的轨迹追踪。结合TDICCD在像面上的位置约束，计算图像上同名像对的纵向偏差像元数和横向偏差像元数。最后结合相机在轨所成条带图像和卫星辅助数据进行分析，选取多组像点进行配准，同名像对配准误差小于1 pixel，经验证模型算法可行。相比传统的遥感图像配准算法，该方法不需要已知图像内容，为一种严格的几何意义上的配准，具有很强的适应性和预测性，已应用在型号相机的地面复算，易移植应用于其他类型空间相机的图像配准与拼接。

针对大视场空间相机焦平面采用的多片CCD交错拼接, 提出了一种适用于多种姿态模式的重叠像元数解析计算方法, 以保证空间相机成像视场中不出现漏缝。分析了CCD交错拼接的成像特性和产生漏缝的原因; 基于空间坐标系变换和中心投影共线方程建立了重叠像元数计算模型, 对像点、相机摄像中心、地面景物点建立动态数学关系, 通过追踪像点在像面上的运动轨迹计算了拼接缝像元重叠情况。结合实际工程样例, 计算和分析了空间相机机动角度、星下点纬度、视场位置等因素对重叠像元数的影响, 并将各工况下计算的最多漏像元数作为最终拼接量。结果表明: 重叠像元数理论误差小于1 pixel; 对比侧摆, 俯仰成像时所需拼接像元数更多; 该计算模型可扩展应用于其他类型空间相机在任何姿态模式下的重叠像元数计算。

：在航空摄影测量中，载机前向飞行和姿态旋转引起的像移模糊会为同名像点的量测引入误差，使共线方程偏离共线的条件，进而导致直接地理定位的精度下降。为定量分析像移对物点直接定位的影响，从摄影测量的共线方程出发，在充分考虑前向飞行和姿态旋转的条件下，建立了框幅式相机中CCD靶面各点像移量的数学模型。根据该模型计算出像移轨迹中的质心坐标和其对应的曝光时标，并以质心确定同名像点坐标，以中心曝光时间作为曝光时标以获得对应的外方位元素。仿真结果表明，在理想条件下，以上述方法进行双像前方交会的物方定位误差最大为0.12 mm，有效降低了像移对直接地理定位的影响。文中为分析框幅式航测相机中像移量对位置精度的影响和曝光时标的确定提供了理论依据。

提出了一种激光扫描数据和影像融合的方法，通过立体像对匹配获取精确匹配点，并与三维扫描点云进行最邻近迭代配准；在利用网格划分法进行的K邻近点搜索中，采用欧氏距离的选择权迭代逐步实现影像点与激光扫描点的精确配准；利用空间后方交会获取正确的外方位元素，通过摄站点、像点以及激光点之间的共线关系，在相对应影像上进行激光点的像素定位，并提取颜色属性信息。实验结果表明，该算法不但较好地实现了三维地面激光点云数据与CCD影像的精确融合，且对机载激光数据与影像的融合亦可行和有效。

利用单幅影像测量飞机的空间位置和姿态参数在飞行试验中有着广泛的应用。在经典摄影测量共线方程的基础上, 提出了一种新的基于单幅影像求解位置和姿态参数的方法。该方法回避了机身标志点在机体坐标系与世界坐标系中的“对应”性问题, 利用“架桥”--摄影坐标系, 使问题转化为机身标志点的像点坐标与机体坐标的对应运算关系。试验结果表明, 此算法正确有效, 在一些不适合安装多台摄像机的场合有着无法比拟的优势, 不但节省了人力和物力, 还提高了工作效率。

相机的标定包括相机的外参数和内参数,通过一定数量的控制点,标定出相机内外参数的过程又称空间后方交会。通过简单易理解的方法推导了共线方程,并引入罗德里格矩阵(Lodrigues Matrix)为旋转阵;通过尼康D70s相机、十字靶标、标尺、摩托车车架以及三点编码标记点为实验条件,以理想相机为前提运用解析法详细解算了相机外参数;最后通过介绍的空间后方交会的方法,相同环境下的一系列连续图片,逆推导出同一十字靶、标尺以及其他编码标记点中心圆心的物方坐标值,并输出了三维点云,与AICON软件的三维坐标作对比,验证了空间后方交会的方法的正确性。

为解决大型水轮机叶片尺寸检测这一行业性难题，实现对叶片型面外型尺寸的快速检测，提出了一种基于视觉测量技术的新方法。该方法以摄影测量原理为理论基础，首先在物体表面待测位置粘贴标志点，然后从不同角度拍摄一组照片，作为测量的原始数据输入计算机中进行解析处理。在测量软件中通过对照片组进行图像检测，识别出各张照片中标志点并定位其中心，匹配同名标志点，最后根据标志点的多个二维坐标重建出对应物体点的三维坐标，从而实现对被测对象的数字化建模和测量。现场实验表明，与传统的水轮机叶片检测方法相比，该方法具有工作量小，速度快，成本低，容易实现在线检测，并且不易受现场灰尘、振动、湿度和温度变化等外界因素的干扰。