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摄影测量技术研究及应用的首要工作即获取影像,影像的采集设备和影像质量决定了整个作业的效率、精度和技术水平。非量测相机由于价格低、数据采集方便等原因近年来得到了广泛的应用。但非量测相机内方位元素未知,影像构像畸变大,导致其测绘成果精度不高。为提高其应用精度,相机检校是关键环节。
目前,基于三维标定物的相机检校方法已发展较为成熟,但三维标定物制作成本昂贵,控制点坐标精度要求高,测定困难。故近年来,利用平面控制或其他标定物进行相机检校成为研究的热点。
现有的平面控制检校算法均存在影像方位元素相关及检校精度不高等问题,本文针对已有方法的不足,对基于平面控制的相机检校方法进行深入研究。主要研究工作及结论如下:
1、对平面控制下相机方位元素之间出现的相关性进行了详细分析及讨论,并采用模拟数据进行验证。进而对适用于平面控制的检校拍摄方式进行讨论。经分析可知,近似沿直线分散布置多个摄站,可有效减弱内方位元素与外方位线元素之间的强相关,是一种平面控制下较为理想的拍摄方案。
2、提出平面控制的参数独立检校方法。该方法采用多个步骤进行各个参数的独立检校,可避免平面控制下因同时解算内外方位元素而产生的参数相关,并可减弱影像方位元素对畸变参数解算的影响。经实验验证,该采用平面控制的检校方法可达到三维控制下的检校精度。
3、提出了平面控制附加直线约束的自检校算法。该算法区别于传统的基于点状特征的自检校算法,利用平面格网控制场中的线状特征,对格网像点坐标及畸变参数引入直线几何约束。经实验验证,该方法畸变参数解算精度优于传统自检校方法。
4、将平面控制的参数独立检校算法与附加直线约束的自检校算法比较后知,前者精度略优于后者。二者收敛性均较好,拍摄时不需其他标定物及特殊器材,检校方法简便、实用。