内方位元素

摘要： 基于使用二维精密转台和平行光管来标定相机的复杂性,提出了一种基于人脸关键点检测的相机标定方法,这种方法只需要对几张带有相同人脸的图片进行图像处理,识别出人脸的关键点,利用人脸关键点的坐标计算出二维射影变换矩阵,就可以得到相机的内方位元素和外方位元素。这种方法操作简单、速度快,容易由实验室内推到室外。由实验可知,相较于张正友的相机标定方法,该方法用人脸的图像作为标定模板进行标定,能达到更高的精度,验证了实验方法的简便性和有效性。

摘要： 光、机、热稳定性直接影响高分辨率、大比例尺测绘相机内外方位元素的稳定性,进而影响卫星地面定位精度和高程精度.文章介绍了高分七号1:1万立体测绘卫星的主要载荷——双线阵立体测绘相机,为实现高稳定性在光学、结构、热控等方面采用的设计手段,通过真实温度场的光、机、热联合仿真分析方法,结合在轨测试结果,证明该相机设计能够满足1:1万比例尺高分辨率测绘所需的内、外方位元素稳定性要求.

摘要： 铁路桥梁线路偏心和道砟厚度是否达标关系到高速列车运行的安全性.本文分析了桥梁线路偏心和道砟厚度的测量原理,提出了一种采用光学图像技术的测量方法,并据此研制了一台含有智能手机的样机.该样机可被安装在铁路桥上线路的左侧钢轨上,使用手机前后摄像头对放置于左右两侧挡砟墙和右侧钢轨上的专用条码标尺拍照,通过内嵌于智能手机内的图像处理和计算软件,可实时获得3个条码标尺的空间距离和测量零位偏差,经计算得到桥梁线路偏心和道砟厚度.为了获取手机摄像头的主要光学技术参数,消除非线性畸变,提高测量精度,研制过程中需对其内方位元素和非线性畸变采用光线束自检校平差解法进行检校,采用软件进行修正.现场试验表明该方法可快速准确地测量桥梁线路偏心和道砟厚度.%Whether the eccentricity of railway bridge line and the thickness of ballast reaches the standard or not is related to the safety of high speed trains operation. The measuring principle for the eccentric of bridge line and the thickness of ballast was analyzed,a measuring method using optical image technology was proposed,and a prototype with intelligent mobile phone was developed.The prototype can be installed on the left rail of the railway bridge line, the photos of special bar code scale placed on both sides of the ballast retaining wall and the right rail could be taken by front and the rear cameras of the mobile phone,the space distance and deviation of measurement zero position can be obtained through three bar code scales in real time by image processing and computing software embedded in intelligent mobile phones,and the eccentric of bridge line and the thickness of ballast was concluded by calculation.In order to obtain the main optical technical parameters of the mobile phone camera,eliminate the nonlinear distortion and improve the measurement accuracy,the calibration for the inner orientation elements and the nonlinear distortion was made by using light beam self-calibration adjustment method in the process of development,which could be modified by software. Field test shows that this method can measure the eccentric of bridge lines and the thickness of ballast quickly and accurately.

摘要： 非量测数字相机的几何标定,包括内方位元素和畸变的精确测定,直接影响其用于航空摄影测量的最终精度.本文研制出一套非量测数字相机实验室几何标定系统.该系统采用平行光管加星点板作为目标发生器,在测量出一组目标点在相机的CCD靶面上的像点坐标及对应的平行光线的入射角后,结合几何标定的数学模型,可以实现相机的高精度几何标定.采用佳能EOS 5D MarkⅡ和哈苏H3D两款典型的数字相机进行了试验与分析.试验结果验证了本文标定方法的正确性以及精度的可靠性.%Geometric calibration of non-metric digital camera,including the accurate determination of interior orientation elements and distortion parameters,directly affects the ultimate accuracy of its using in aerial photogrammetry.In this paper,a laboratory geometric calibration system of non-metric digital camera is developed.A collimator and a star tester are used as the target generator in this system.After measuring locations of targets in CCD and corresponding angles of parallel lights,high precision geometric calibration can be accomplished.Two kinds of mainstream digital aerial cameras,Canon EOS 5D MarkⅡand Hasselblad H3D,are used to take experiments based on this system and the results are analyzed. Experiment results show that the method of this paper is correct and the calibration precision is reliable.

摘要： 摄像机自标定技术是指不依赖于标定参照物,仅利用摄像机在运动过程中周围环境的图像与图像之间的对应关系对摄像机进行标定的方法.自标定由于仅需要建立图像对应点,因此标定方法灵活性强,应用范围广泛.本文介绍了自标定技术的基本原理及算法,详细阐述了国内外在自标定领域的研究现状并给出相应的标定结果,最后指出了自标定技术的关键技术.

摘要： 根据生产实际，针对无人机搭载非量测相机进行机航摄时存在高程误差超限的问题进行了分析，提出了解决方法，最终结果满足规范要求，具有一定的生产应用价值。

摘要： 低空无人机遥感系统应用日益广泛,其一般搭载传感器为非量测型数码相机,为了保证测量精度必须进行相机检校,以确定其内方位元素和畸变差系数.采用室外三维控制场的DLT(直接线性变换)方法,编制了基于三维DLT方法的非量测型相机的检校软件,该软件具备相机检校参数解算和物方空间坐标解算功能.对于室外三维控制场的测量数据和一海岛的无人机航摄数据,分别使用和不使用相机检校参数进行处理,试验结果显示使用检校参数可以获得更好地测量精度,表明了室外三维检校场方案和编制的相机检校软件是正确可行的,可实现非量测数码相机的检校.

摘要： 本文主要介绍航空摄影测量室内高精度三维检校场的建立、施测和应用.首先介绍了检校场的硬件建设,主要包括场地选择、监测墩和标志点的制作和布设、采光设施的完善;然后介绍了基于高精度全站仪的标志点测量.实际应用表明,该检校场能够满足数码相机的检校要求,检校参数满足航空摄影作业要求.

摘要： 以严密传感器模型为基础,应用空间前方交会的点投影系数法建立了摄影测量的高程误差方程.重点分析了立体测绘相机内方位元素误差对高程精度的影响.以1∶50000比例尺地图产品为例,计算了相机主距、主点位置、畸变等内方位元素对高程精度的影响程度,提出在测绘相机研制过程中在保证高程精度方面应注意的问题.

摘要： 文章介绍了一种TDICCD相机内方位元素的标定方法.通过对TDICCD相机光学系统和像面的介绍,明确了TDIC-CD相机内方位元素的含义.建立了标定系统及相应的数学模型,应用最小二乘回归的方法求得内方位元素的表达式,并对标定误差进行了分析.标定结果表明:该方法对主点的标定精度可以达到1.2μm,对主距的标定精度可以达到2.3μm(1σ).该方法是一种快捷有效的TDICCD相机内方位元素的标定方法.

摘要： 针对偏视场同轴三反遥感相机光学系统中折转镜遮拦无法直接测量系统主距的问题,分析了畸变对主距计算误差的影响,给出了根据内方位元素测试相关数据计算主距的方法.通过理论计算与软件仿真分析的比对验证了计算方法的准确性.虽然光学系统的曲率、面形等参数对光学系统的主距均会产生不同程度的影响，但对于已完成装调的光学镜头而言，可以将光学系统每个反射镜的曲率、面型等实测值代入光学设计软件，此时影响光学系统主距的主要参数将是镜间距的变化。根据对该同轴三反光学系统敏感性的仿真分析可知，次三镜间距变化对主距的影响甚微，为简化分析本文选择忽略不计。所以主次镜间距变化成为导致实际装调后光学系统主距与光学设计的理论主距存在差异的主要因素。根据内方位元素测试所得值计算的三反系统某视场的实际像高，通过改变光学系统主次镜的间距模拟实际光学镜头装调后的状态，从而得到与该视场像高测试值相匹配的光学系统的主距。

摘要： 本文首先介绍了基于精密测角法的数字相机校准原理和数字相机内方位元素、畸变的计算方法;然后通过误差传递理论建立误差传递数学模型,对影响数字相机校准精度的各项因素进行分析研究,确定各影响因素对数字相机内方位元素和畸变测量精度的影响关系;最后提出满足数字相机检定规程的测量方案和各分项技术要求:目标采样点不少于90个,按方位角度均匀分布;目标定位精度优于1/10像素;转台测角精度优于5″.

摘要： 航摄相机畸变测量标准装置的研制成功,提高了航摄相机镜头内方位元素和畸变测量的精度和速度.本文主要介绍了航测相机镜头检定的目的、意义,介绍了航摄相机畸变测量标准装置的组成及工作原理,并以焦距为152衄的镜头为例,分析不确定度来源,进行解算,给出了扩展不确定度.最后展望其在应用领域的扩展.

摘要： 航摄相机畸变测量标准装置的研制成功，提高了航摄相机镜头内方位元素和畸变测量的精度和速度。本文主要介绍了航测相机镜头检定的目的、意义，介绍了航摄相机畸变测量标准装置的组成及工作原理，并以焦距为152mm的镜头为例，分析不确定度来源，进行解算，给出了扩展不确定度。最后展望其在应用领域的扩展。

摘要： 三线阵测绘相机能够从所获得的影像确定被研究物体的位置、形状、大小及其相互关系等信息,在此过程中,相机内、外方位元素起着至关重要的作用.本文利用基于共线方程的方法,模拟计算内、外方位元素的测量误差对三线阵相机定位精度(包括平面精度和高程精度)的影响,并计算误差传播系数,从而得到相机内、外方位元素测量误差对影像定位精度的影响规律.结果可用于测绘相机的几何指标分析.

摘要： 三线阵测绘相机能够从所获得的影像确定被研究物体的位置、形状、大小及其相互关系等信息,在此过程中,相机内、外方位元素起着至关重要的作用.本文利用基于共线方程的方法,模拟计算内、外方位元素的测量误差对三线阵相机定位精度(包括平面精度和高程精度)的影响,并计算误差传播系数,从而得到相机内、外方位元素测量误差对影像定位精度的影响规律.结果可用于测绘相机的几何指标分析.

摘要： 三线阵测绘相机能够从所获得的影像确定被研究物体的位置、形状、大小及其相互关系等信息,在此过程中,相机内、外方位元素起着至关重要的作用.本文利用基于共线方程的方法,模拟计算内、外方位元素的测量误差对三线阵相机定位精度(包括平面精度和高程精度)的影响,并计算误差传播系数,从而得到相机内、外方位元素测量误差对影像定位精度的影响规律.结果可用于测绘相机的几何指标分析.

摘要： 三线阵测绘相机能够从所获得的影像确定被研究物体的位置、形状、大小及其相互关系等信息,在此过程中,相机内、外方位元素起着至关重要的作用.本文利用基于共线方程的方法,模拟计算内、外方位元素的测量误差对三线阵相机定位精度(包括平面精度和高程精度)的影响,并计算误差传播系数,从而得到相机内、外方位元素测量误差对影像定位精度的影响规律.结果可用于测绘相机的几何指标分析.

摘要： 本申请涉及测绘相机高精度标定领域，具体涉及一种测绘相机高精度内、外方位元素的标定方法，该方法首先将第一基准镜与测绘相机固定连接，并搭建平行光标定系统；基于平行光标定系统，通过采用第一基准镜以及平行光法，标定测绘相机的内方位元素并得到可视化相机光轴；然后将第二基准镜与惯性测量单元IMU连接成POS系统设备；通过采用陀螺全站仪建立POS系统设备的可视的POS系统设备测量基准坐标系；然后利用经纬仪自准直测量可视化相机光轴与可视的POS系统设备测量基准坐标系之间的偏心角，并基于偏心角标定测绘相机的外方位元素，通过建立可视化的测绘相机坐标系及POS测量基准坐标系，为测绘相机的测量以及标定内、外方位元素提供了极大的便利。

摘要： 本发明公开了一种星敏感器内方位元素室内校准方法。该方法基于一个由气垫平台、一维单轴转台、单星星光模拟器、星敏感器、可旋转的星敏感器工装支架以及数据处理计算机组成的校准系统，其步骤包括：校准系统建模、数据采集以及数据处理。本发明采用了不依赖于外参数的算法模型，避免了因外部参数求解误差引入到内部参数的估计过程中，从而影响参数校准精度。本发明采用了一维单轴转台，降低了对校准设备的要求，同时规避了二维轴向转台使用过程中诸如星敏感器在内框中的安装误差、二维轴向转台两轴系不垂直引入的系统误差等问题。该方法减少了校准过程中复杂的星敏感器安装对准过程，使得整个校准过程变得相对简单。

摘要： 一种数字化几何定标场和GCP相结合的内方位元素定标方法，包括高精度外业地面控制点布设、采集及人工内业立体环境刺点方案、利用数字化几何定标场数据采用密集匹配的方法进行控制点的自动量测、探元指向角相机内定校模型构建及模型参数求解策略和方法、相机内定标参数优化模型构建及模型参数求解。经实践验证表明该内定标方法可行、有效，结果稳定、可靠、内定标精度高，目前已工程化应用到商遥卫星地面数据处理系统中，运行稳定，取得了良好的工程化应用效果。

摘要： 为解决传统平行光管加二维转台的相机内方位元素及畸变标定装置所存在的标定精度低的问题，本发明提出了一种干涉型成像光谱仪内方位元素及畸变标定方法。装置包括积分球光源、平行光管、二维转台、高精度立方镜、高精度测角装置和自准直经纬仪；高精度立方镜设置在被测干涉型成像光谱仪上，且其一个镜面与被测干涉型成像光谱仪的光轴垂直；高精度测角装置设置在二维转台的后方，与高精度立方镜形成自准直光路，用于实现被测干涉型成像光谱仪视场角的测定；自准直经纬仪设置在平行光管和二维转台之间，自准直经纬仪能观察到平行光管焦面处的十字丝靶标，并且经旋转后同时可观察到高精度立方镜反射回来的自准直像。

摘要： 本发明公开了一种测试相机系统内方位元素的系统及方法，其中，该系统包括：平面反射镜、第一靶标、第二靶标、第一照明光源、第二照明光源、六自由度转台和地面检测系统；其中，所述第一靶标和所述第二靶标均设置于所述相机系统的焦面位置，所述第一靶标和所述第二靶标沿所述相机系统的焦面探测器的中心对称；所述相机系统设置于所述六自由度转台上；所述地面检测系统与所述相机系统的焦面探测器相连接。本发明抛弃了平行光管和自准直仪，提高了测试精度。

摘要： 本发明涉及对地观测遥感卫星相机标定领域，特别涉及一种基于多尺度影像的光学遥感卫星内方位元素标定方法；本发明采用无人机从不同高度采集层级影像，逐层对影像进行匹配建模，然后将卫星影像与无人机多尺度影像配准影像，获取最优匹配方式，利用该最优的匹配方式以底层至顶层影像顺序，影像逐一寻找每层中影像的同名点像方分布点和坐标；并利用低空和近地测量的方式结合多尺度信息，以获取卫星‑航空影像多级多度同名点，采用多层级不同精度影像匹配点的联合平差方法对卫星相机内方位元素进行改正，从而完成光学遥感卫星相机内方位元素标定。

摘要： 本发明提供了一种基于线阵推扫的光学传感器内方位元素定标方法。所述方法包括：基于星载推扫式光学传感器内方位元素、姿态轨道和高精度数字高程模型，构建严密几何成像模型，并生成模拟影像；针对卫星影像与模拟影像，采用相位相关与最小二乘相结合的高精度配准算法，获取配准控制点；结合严密几何成像模型，利用配准控制点解求外定标参数，进一步获得内定标参数。本申请的方法基于线阵推扫传感器的成像模式，采用高精度配准控制点实现卫星的结合定标，避免了系统误差对卫星几何定标精度的影响，提升了卫星的定位精度，对保障卫星在动态观测领域的应用效果具有十分重要的意义。

摘要： 本申请涉及测绘相机高精度标定领域，具体涉及一种测绘相机高精度内、外方位元素的标定方法，该方法首先将第一基准镜与测绘相机固定连接，并搭建平行光标定系统；基于平行光标定系统，通过采用第一基准镜以及平行光法，标定测绘相机的内方位元素并得到可视化相机光轴；然后将第二基准镜与惯性测量单元IMU连接成POS系统设备；通过采用陀螺全站仪建立POS系统设备的可视的POS系统设备测量基准坐标系；然后利用经纬仪自准直测量可视化相机光轴与可视的POS系统设备测量基准坐标系之间的偏心角，并基于偏心角标定测绘相机的外方位元素，通过建立可视化的测绘相机坐标系及POS测量基准坐标系，为测绘相机的测量以及标定内、外方位元素提供了极大的便利。

摘要： 为解决传统平行光管加二维转台的相机内方位元素及畸变标定装置所存在的标定精度低的问题，本发明提出了一种干涉型成像光谱仪内方位元素及畸变标定装置及方法。装置包括积分球光源、平行光管、二维转台、高精度立方镜、高精度测角装置和自准直经纬仪；高精度立方镜设置在被测干涉型成像光谱仪上，且其一个镜面与被测干涉型成像光谱仪的光轴垂直；高精度测角装置设置在二维转台的后方，与高精度立方镜形成自准直光路，用于实现被测干涉型成像光谱仪视场角的测定；自准直经纬仪设置在平行光管和二维转台之间，自准直经纬仪能观察到平行光管焦面处的十字丝靶标，并且经旋转后同时可观察到高精度立方镜反射回来的自准直像。

摘要： 一种数字化几何定标场和GCP相结合的内方位元素定标方法，包括高精度外业地面控制点布设、采集及人工内业立体环境刺点方案、利用数字化几何定标场数据采用密集匹配的方法进行控制点的自动量测、探元指向角相机内定校模型构建及模型参数求解策略和方法、相机内定标参数优化模型构建及模型参数求解。经实践验证表明该内定标方法可行、有效，结果稳定、可靠、内定标精度高，目前已工程化应用到商遥卫星地面数据处理系统中，运行稳定，取得了良好的工程化应用效果。