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《航空測(cè)繪相機(jī)幾何標(biāo)定方法》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、5航空測(cè)繪相機(jī)幾何標(biāo)定方法惠守文遠(yuǎn)國(guó)勤(1.中國(guó)科學(xué)院航空光學(xué)成像與測(cè)量重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所吉林長(zhǎng)春130033摘要:測(cè)繪相機(jī)幾何標(biāo)定在航空測(cè)繪中具有重要作用,具有測(cè)繪功能的相機(jī)在使用前必須經(jīng)過(guò)標(biāo)定。本文首先分析了測(cè)繪相機(jī)幾何標(biāo)定的基本原理和方法,然后對(duì)精密測(cè)角算法、改進(jìn)精密測(cè)角算法、三維試驗(yàn)場(chǎng)標(biāo)定法、張正友標(biāo)定法、RAC約束標(biāo)定法及自標(biāo)定方法進(jìn)行了具體的分析,并給出了各種標(biāo)定方法的精度對(duì)比及評(píng)價(jià)分析,可為處于不同環(huán)境條件下的航空測(cè)繪相機(jī)的幾何標(biāo)定提供參考。關(guān)鍵詞:航空測(cè)繪;內(nèi)方位元素標(biāo)定;針孔模型;外方位元素標(biāo)
2、定中圖分類(lèi)號(hào):TH761文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADevelopmentandProspectofCameraGeometricalCalibrationTechnologyHuiShou-wenYuanGuo-qin(1.KeylaboratoryofAirborneOpticalImagingandMeasurement,ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofSciences,Changchun130033Abstract:Cameracalibrati
3、onistheprocessofdeterminingtheinternalcameraopticalcharacteristics(intrinsicparameters)and/orthe3Dpositionandorientationofthecameraframerelativetoacertainworldcoordinatesystem(extrinsicparameters).Firstly,thefundamentalandtheclassificationofthecameracalibrationtechnologyar
4、eintroducedinthepaper.Then,Bycomparisonandanalysisofmethodofexactmeasuringangle,methodofPAMC,Tsai’sTwostagetechnique,Zhang’smethod,calibrationwithDOEsandself-calibration,theaccuracyofeachmethod,aswellastheadvantagesanddisadvantagesofeachmethodaregivenindetails.Finally,draw
5、saconclusionforthedevelopingtrendforthecameracalibration.Keywords:aerialmappingcamera;intrinsicparameterscalibration;pinholemodel;Extrinsicparameterscalibration51引言測(cè)繪相機(jī)幾何標(biāo)定的目的是給出將物方三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為圖像二維平面坐標(biāo)時(shí)所需的元素參數(shù),在航空測(cè)繪中具有重要的作用。目前比較常用的幾何標(biāo)定方法均是根據(jù)測(cè)繪相機(jī)對(duì)經(jīng)過(guò)精確測(cè)量的標(biāo)定物拍攝的一張或多張像片,得到標(biāo)定物及相片的相互
6、位置關(guān)系,根據(jù)一定的約束條件,可由物象位置關(guān)系得到一個(gè)超定、非線性方程矩陣,通過(guò)設(shè)置合適的初值對(duì)該方程矩陣進(jìn)行迭代優(yōu)化求解,計(jì)算出測(cè)繪相機(jī)的待標(biāo)定元素參數(shù)[[]李德仁,王樹(shù)根,周月琴.攝影測(cè)量與遙感概論[M].北京:測(cè)繪出版社,2008-[]張濤,黃健.多光譜相機(jī)的幾何標(biāo)定方法[J].宇航計(jì)測(cè)技術(shù),2008,28(4):4-8[]劉金國(guó).大視場(chǎng)光電測(cè)量系統(tǒng)的精密幾何標(biāo)定和畸變校正的研究[J].光學(xué)精密工程,1994,2(4):109-120[]黃靜,高曉東,馬文禮,等.大面陣數(shù)字航測(cè)相機(jī)的精密幾何標(biāo)定[J].光電工程,2006,33(2):
7、138-142.]。精確標(biāo)定測(cè)繪相機(jī)主點(diǎn)、主距等內(nèi)方位元素從而校正像點(diǎn)至正確成像位置,是實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)繪的一個(gè)必要條件,提高航空測(cè)繪精度必須要提高測(cè)繪相機(jī)的幾何標(biāo)定精度。國(guó)內(nèi)外有多種對(duì)測(cè)繪相機(jī)進(jìn)行幾何標(biāo)定的文獻(xiàn)和方法[[]李德仁,王新華.CCD陣列相機(jī)的幾何標(biāo)定[J].武漢測(cè)繪科技大學(xué)學(xué)報(bào),1997,22(4):309-313.-[]WENGJY.Cameracalibrationwithdistortionmodelsandaccuracyevaluation[J].IEEETransactionOnPatternAnalysisandMa
8、chineIntelligence,1992,14(10):965—980.[]PennaMA.CameraCalibrationaQuickandEasyWaytoDeterm