非量测型数码相机检校方法的研究

摘要

量测型相机是专门为摄影测量而设计的相机，可以直接用于航空摄影测量。非量测型相机是日常生活用的普通照相机，例如单反相机、卡片相机等。非量测型数码相机具有机身轻便，价格低廉，方便携带等特点，在近景摄影测量领域中应用十分广泛，也逐渐成为航空摄影测量中影像的主要获取设备。此类相机本身的内方位元素和畸变参数都是未知的，不满足基本的共线条件方程，导致不能对影像的外方位元素直接解算。
　　本文使用空间后方交会检校法和张正友检校法（棋盘格检校法）检校非量测相机。通过实验对上述两种检校方法的检校结果分析:畸变参数结果、两次相机检校结果、标识点的数量和分布情况对空间后方交会法的影响;像片的数量和拍照的角度对张正友检校法结果的影响。最后，利用两种检校方法计算的相机参数改正影像，对改正后的影像进行空三加密并分析空三加密的精度。本文采用自动提取检校场标识点，提高空间后方交会方法的计算效率。
　　通过实验结果分析:径向畸变大于偏心畸变的影响;焦距增加镜头的畸变系数变化越小;标识点的数量和分布情况都会对检校结果产生影响，标识点的数量为10个即可，标识点要均匀的分布在检校场中;拍摄像片的角度和数量对张正友检校法有影响，像片的数量为15张即可，要多个角度拍摄标定板。空间后方交会法比张正友检校法得到的结果好。多片后交比单片后交稳定。自动提取检校场中的标识点提高了检校效率。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究目的与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．3 研究内容

1．4 研究方法与技术路线

2 数码相机检校基础理论

2．1 数码相机的概述

2．1．1 数码相机的类型

2．1．2 数码相机的工作原理

2．1．3 数码相机的特点

2．2 相机检校理论基础

2．2．1 内方位元素

2．2．2 外方位元素

2．2．3 共线方程

2．2．4 畸变系数

2．3 本章小结

3 相机检校的方法

3．1 检校方法概述

3．1．1 空间后方交会法

3．1．2 空间后方交会法的坐标系统

3．1．3 空间后方交会法的精度评定

3．1．4 张正友检校法

3．2 相机参数的精度要求

3．3 本章小结

4 检校方法的实现与实验分析

4．1 室内三维检校场的实现

4．1．2 标识点立柱建立

4．1．3 标识点物方坐标的量测与精度评定

4．1．4 室内三维检校场相机检校软件研发

4．1．5 获取标识点像平面坐标

4．2 室内三维检校场检校实验

4．2．1 对检校场拍照

4．2．2 选取相片中的标识点

4．2．3 计算相机的检校参数

4．3 张正友检校方法的实现

4．4 相机检校实验

4．4．1 畸变系数比较分析

4．4．2 空间后方交会法的实验分析

4．4．3 张正友检校方法的实验分析

4．5 本章小结

5 工程应用实例

5．1 应用概况

5．2 测区概况

5．3 航空影像处理

5．3．1 空中三角测量

5．3．2 制作DEM

5．3．3 制作DOM

5．4 精度评定

5．5 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

作者简历

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