近景摄影测量中二维控制的数码相机分步检校方法研究

摘要

近景摄影测量是通过拍摄目标影像，然后对影像进行分析和处理，以获取目标状态的一门学科。与其他测量方式相比，具有信息量大、速度快和精度高的特点，而被广泛应用于测绘之外的其他领域。
　　随着图像处理和计算机技术的发展，普通数码相机逐渐成为近景摄影测量的主要数据获取来源，使得传统的近景摄影测量得到了新的发展。普通数码相机不同于专业量测相机，在用于摄影测量前需要对其进行相机检校，检校方法和影像处理方法成为近景摄影测量以及计算机图形学近期研究热点之一。
　　本文首先研究分析了数码相机的结构稳定性，证明了普通数码相机应用于摄影测量的可靠性。然后分析了在利用二维控制场进行数码相机检校整体平差时出现的参数相关性问题，并定性分析了像片三个角元素对参数相关性的影响。
　　针对基于二维控制的数码相机检校过程中内方位元素与外方位元素之间出现强相关问题[1]，文章提出一种二维控制的数码相机分步检校方法。该方法避免在平差过程中同时解算内方位元素与外方位元素，从而避免出现不定解的情况;并且通过控制摄影方式，将相机主距转变成摄站距离差的函数，将摄站距离差作为观测值，准确解算相机主距。实验结果表明，该方法解算得到的相机畸变参数满足近景摄影测量的要求，具有可行性。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 论文研究背景

1．2．1 近景摄影测量

1．2．2 相机检校发展

1．3 研究目标

1．4 研究内容

1．5 论文的结构安排

1．6 本章小结

第二章 普通数码相机结构稳定性研究

2．1 摄影测量设备

2．1．1 专业摄影测量相机

2．1．2 常见的普通数码相机

2．2 专业量测相机与普通数码相机比较

2．3 普通数码相机结构稳定性分析

2．3．1 Lensphoto系统

2．3．2 普通数码相机结构稳定性测试

2．3．3 结果分析

2．4 本章小结

第三章 数码相机检校

3．1 概述

3．2 近景摄影测量理论基础

3．2．1 近景摄影测量常用坐标系

3．2．2 像方坐标系

3．2．3 物方空间坐标系

3．2．4 像片的内方位元素和外方位元素

3．2．5 共线条件方程

3．3 数码相机检校方法

3．3．1 相机构像畸变差特性

3．3．2 三维控制的数码相机检校方法

3．3．3 二维控制的数码相机检校方法

3．3．4 两种控制场的比较

3．4 本章小结

第四章 二维控制的数码相机分步检校

4．1 二维控制的数码相机检校的参数相关性分析

4．1．1 Zs与f的相关性分析

4．1．2 (x0，y0)和(Xs，Ys)相关性分析

4．2 参数之间的相关系数量度

4．3 二维控制的数码相机分步检校方法

4．3．1 直线参数的解算

4．3．2 畸变参数的解算

4．3．3 内方位元素检校

4．4 本章小结

第五章 实验分析

5．1 影像获取

5．2 影像计算处理

5．3 结果分析

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

附录

攻读学位硕士期间的学术成果