专利名称：一种基于微型格网的相机量测化参数去相关检校方法
技术领域：
本发明涉及摄影测量技术领域，具体涉及一种基于微型网格的相机量测化参数去相关检校方法。
背景技术：
随着计算机技术的进步和数字图像处理、模式识别等学科的不断发展，普通数码相机已经逐渐发展成为摄影测量和工程应用领域的重要生产工具，在实际使用普通数码相机进行数字摄影测量相关的生产应用时，通常需要对内方位元素、构像畸变系数等参数进行严密检校，以满足工程勘测作业对量测精度、稳定性和可靠性等方面的要求。目前，普通数码相机的检校方法大多基于三维控制场，即在三维控制下进行相机检校，但三维控制的检校方法存在精密三维控制场建设成本高、对控制点的坐标测定精度要求高、不易维护等缺点，为解决上述问题人们普通采用以微型格网作为检校控制手段，微型格网的尺寸可以仅为一张A4纸的大小，利用工业数控车床进行加工，其格网刻画精度可达0.01mm，所以对于利用普通数码相机进行摄影测量作业时，用户可以据此进行自行检校操作，大大降低相机检校作业难度，提高工作效率和普通数码相机的量测作业普及率，但是采用现有的平面控制方法进行检校时，由于控制点近似位于一个平面，造成参数之间产生相关，使参数解算不稳定且精度不高，在某些特定条件下甚至有不定解的可能。因此，基于上述问题，本发明提供一种基于微型网格的相机量测化参数去相关检校方法。

发明内容
发明目的:本发明提供一种基于微型网格的相机量测化参数去相关检校方法，实现对普通数码相机方便、高效、准确的检校。技术方案:本发明提供一种基于微型网格的相机量测化参数去相关检校方法，该方法包括以下步骤:步骤(I)计算像片透视变换系数。步骤(2)计算控制直线参数。步骤(3)利用直线约束计算畸变系数。步骤(4)畸变系数稳定，则进行步骤(6)，畸变系数不稳定，则进行步骤(5)对控制像点加畸变改正，重复步骤(I) - (4)。步骤(6)解算X。、y。。步骤(7) x0,y0稳定，则进行步骤(9)，x0,y0不稳定，则进行步骤(8)对控制像点加畸变改正，重复步骤(I) - (7)。步骤(9)解算主距f和外方位角元素。所述步骤(I)中计算像片透视变换系数，首先拍摄微型网格影像，将相机沿着与格网面相垂直的方向上移动，在不同的拍摄距离下获取格网的影像，并精确量取拍摄的距离差值。所述步骤(2)计算控制直线参数中，对于物方空间格网直线，假设影响实际构像误差的因素为构像畸变，对直线上的任意点进行畸变改正，则同一直线约束条件为，
权利要求
1.一种基于微型格网的相机量测化参数去相关检校方法，其特征在于:该方法包括如下步骤: 步骤(I)计算像片透视变换系数； 步骤(2)计算控制直线参数； 步骤(3)利用直线约束计算畸变系数； 步骤(4)畸变系数稳定，则进行步骤(6)，畸变系数不稳定，则进行步骤(5)对控制像点加畸变改正，重复步骤(I) - (4)； 步骤(6)解算x0、y0 ； 步骤(7) x0,y0稳定，则进行步骤(9)，x0,y0不稳定，则进行步骤(8)对控制像点加畸变改正，重复步骤(I) - (7)； 步骤(9)解算主距f和外方位角元素。
2.据权利要求1所述的基于微型格网的相机量测化参数去相关检校方法，其特征在于: 所述步骤(I)中计算像片透视变换系数，首先拍摄微型网格影像，将相机沿着与格网面相垂直的方向上移动，在不同的拍摄距离下获取格网的影像，并精确量取拍摄的距离差值。
3.根据权利要求1所述的基于微型格网的相机量测化参数去相关检校方法，其特征在于: 所述步骤(2)计算控制直线参数中，对于物方空间格网直线，假设影响实际构像误差的因素为构像畸变，对直线上的任意点进行畸变改正，则同一直线约束条件为， (x+x).cos Θ + (y+y).sin θ - p = O 则任意多条物方空间直线和像方直线的对应关系，平差解算相机构像的畸变系数，计算公式为，
4.根据权利要求1所述的基于微型格网的相机量测化参数去相关检校方法，其特征在于: 所述步骤(3 )利用直线约束计算畸变系数中，像方空间任意多条直线约束，平差解算像主点位置参数，计算公式为，
5.根据权利要求1所述的基于微型格网的相机量测化参数去相关检校方法，其特征在于: 所述步骤(4)中，计算畸变参数和计算内方位元素，重复步骤(2)、步骤(3)，对像主点位置和畸变系数进行交替解算，逐步迭代计算，并通过透视变换公式计算两张影像的外方位线元素。
6.根据权利要求1所述的基于微型格网的相机量测化参数去相关检校方法，其特征在于: 所述步骤(9)中，利用拍摄距离差值解算相机主距和外方位角元素，两次独立拍摄的拍摄距离差值为观测值计算主距，以拍摄距离差为观测值建立观测方程，平差解算得到相机主距和外方位的角元素的最小二乘解值，计算公式为，
全文摘要
本发明公开了一种基于微型网格的相机量测化参数去相关检校方法，该方法包括以下步骤，计算像片透视变换系数，计算控制直线参数，利用直线约束计算畸变系数，畸变系数稳定，则进行步骤6，畸变系数不稳定，则进行步骤5对控制像点加畸变改正，解算xo、yo，xo、yo稳定，则进行步骤9，xo、yo不稳定，则进行步骤8对控制像点加畸变改正，解算主距f和外方位角元素。本发明利用格网中的直线约束和多步骤的参数独立检校，消除或减弱量测化参数之间的相关关系，可实现非专业用户操作者对普通数码相机方便、高效、准确的检校。
文档编号G01C25/00GK103148867SQ20131004072
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月1日 优先权日2013年2月1日
发明者李 浩, 杨彪, 陈舒, 张荣春, 吴铭飞, 杨畅 申请人:河海大学