应用Hough变换的炮射航空摄像机外参数估计方法

摘要

提出了一种基于Hough变换的航空摄像机外参数估计新方法.该方法使用共线条件方程描述摄像机成像关系,用图像与物方特征点之间的组合对外参数空间离散点进行投票,将得票最多的离散参数点确定为参数估计值.为解决共线条件方程的非线性以及外参数之间的相关性问题,采用迭代方式进行参数估计.与基于最小二乘原理的传统外参数估计方法不同,该方法不需要事先对图像与物方空间特征点进行配对,解决了传统最小二乘法的特征匹配难题,避免了最小二乘法对错误匹配的鲁棒性较差的缺点.分别使用仿真和真实航拍图像对算法的有效性进行了检验,结果表明:摄像机坐标估计误差小于15 m,姿态角误差小于1°.参数估计结果能够满足舰炮作战中对侦察摄像机外参数估计精度的要求.