多镜头拼接式全景成像系统的整体标定

摘要

文章针对多镜头拼接式成像系统在外业量测过程中因客观条件限制导致个别镜头缺乏控制点无法计算其外方位元素,进而使得全景相机无法完整实现三维真实场景构建的问题,提出了一种多镜头拼接式全景成像系统的整体标定方法,标定的内容包括:镜头内方位元素;镜头相对位置和姿态.相机采用直接线性变换算法结合畸变模型进行内方位标定和相片校正,实现非量测型相机向量测型相机的转化;在此基础上,利用经典空间后方交会法求解每台相机在同一时刻的外方位元素并进一步根据坐标转换来标定镜头之间的相对位置和姿态,实现多个镜头的整体化及其外参数的自由转换.实验证明,多镜头拼接式全景成像系统的内标定精度能达到0.5个像素,在利用镜头相对位置和姿态反算外方位元素时能达到0-2.5mm的线元素精度以及0-10′的角元素精度,很好地解决了室外个别镜头外方位元素计算困难的问题,且其在交通安全检测、高速公路三维真实场景建模方面均得到了较好的应用.