线阵相机二维高精度内方位元素标定

针对精密测角算法标定线阵相机内方位元素时仅标定一维方向的主点坐标及畸变,导致该标定算法适应性及精度受限的问题,提出了一种线阵相机二维高精度内方位标定方法。首先,分析了线阵相机内方位元素模型,然后,针对该模型提出了一种基于二维转台的二维标定方法,并给出了详细的标定步骤及数据处理方法,最后,将本文提出方法的标定结果与精密测角算法的标定结果进行了对比,结果表明,本文提出的标定方法的重投影误差为0.34 pixel,相比于精密测角算法的1.25 pixel,显著提高了标定精度,且标定时不需要进行对准、调平等操作,标定过程操作简单。

精密测角法中测量误差对内方位元素标定的影响

通过误差传递推导误差公式,确定了各参数对内方位元素精度的影响关系。为了明确对相机内方位元素精度的影响因素,对像点位置坐标精度和物方视场角精度与相机内方位元素精度的关系进行研究。在现有的精密测角法的基础上,推导关系公式来确定各参数对内方位元素精度的影响关系。对采样点各个数据的精度及其组数对结果精度的影响进行讨论。结果表明:在像点位置坐标标准差1μm内,物方视场角极限误差0.7″内,位置坐标精度对主距f精度影响较大,而物方视场角精度对主点x0精度影响较大;测量数组数(采样点数)量对结果误差有很大的影响。实验证明:该影响与实际结果相符。

借助于星点标定相机的内方位元素

为满足单个或一批次测绘相机的标定,提出了一种利用已知坐标值的星点对测绘相机进行标定的方法。介绍了该方法的原理以及计算步骤,给出了实验过程。该方法建立在小孔成像的基础上,通过各个坐标系的相互转换,建立起星点坐标和像素坐标之间的联系,以此求解相机内方位元素。与基于平行光管和精密转台的精密测角法相比,该方法不需要昂贵的实验设备,且简化了标定步骤。最后,对标定精度进行了分析,讨论了噪声扰动和已知内方位元素误差对标定结果的影响。分析结果表明,采用该标定方法,相机的主点精度优于3μm(1/3pixel),主距精度优于7μm(小于1pix-el),满足标定精度要求。

基于旋转正交性的测绘相机内方位元素标定方法

为了消除实验室内对测绘相机进行内方位元素标定过程中精密转台对标定精度的影响,提出了基于旋转矩阵正交性的内方位元素标定方法。首先,根据相机成像模型中的坐标变换分析了旋转矩阵的正交性,接着,详细介绍了基于旋转矩阵正交性的内方位元素的标定方法,并对该标定过程中涉及的参变量矩阵进行了分析计算,给出该标定方法具体的试验步骤。最后,采用Monte-Carlo算法给出对该标定算法的精度进行了分析。实验室内实际标定结果表明:采用该标定方法,在不需精密转台的情况下,内方位元素中主点的标定精度为3μm,主距的标定精度为5μm,可以满足测绘相机内方位元素的标定精度要求。

摄像机内方位元素标定中的自标定技术

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。

测绘相机内方位元素在对地定位中的误差传播

文章从三线阵测绘相机的摄影测量原理出发,推导了内方位元素在对地立体定位中的误差传播规律。经过模拟计算表明,理论估计结果与实际相符,相关公式可用于测绘相机的几何指标分析。

离轴三反时间延迟积分CCD相机内方位元素和畸变的标定

由于测绘相机的关键几何参数内方位元素和畸变的标定精度决定相机的立体测绘精度,本文提出了一种离轴三反时间延迟积分(TDI)CCD相机内方位元素和畸变的标定方法。介绍了离轴三反TDICCD相机的光学系统和像面拼接方法,明确了该相机内方位元素和畸变的含义。建立了标定系统及相应的数学模型,应用最小二乘回归法求得了内方位元素和畸变的表达式。利用提出的方法标定了相机的内方位元素和畸变,并对标定误差进行了分析。结果表明:该方法对主点的标定精度可达1.0μm(1σ),对主距的标定精度可达2.0μm(1σ),对畸变的标定精度为2.3μm(1σ)。结果显示提出的标定方法快捷且有效。

基于自标定技术的相机内方位元素测试影响因素分析

内方位元素测试精度对于航天相机至关重要,可以有效提高图像的几何质量,需作重点分析。传统航天相机内方位元素标定方法一般采用光电精密测角法,该测试方法通过旋转相机的方式实现高精度的内方位元素和畸变测试,对测试设备的精度和承重要求较高,具有应用局限性。相机自标定技术方法灵活,仅需建立图像点和网格板角点之间的对应关系,无需复杂、精密的测试设备便可直接求解出内方位元素。本文从自标定算法的推导中,分析基于自标定技术的内方位元素测试精度的影响因素,通过实际标定试验归纳出达到理想标定精度时各个影响因素的最优值。

TDI CCD立体相机内方位元素测试技术研究

依据星载单镜头TDICCD立体相机立体成像及测绘要求,结合普通测绘相机内方位元素,提出了星载单镜头立体相机内方位元素由焦距、主点位置、立体成像角(前后视交角)、图像畸变等元素组成。给出了立体相机内方位元素测试的方法,针对立体相机成像特点给出了计算内方位元素的算法,对其进行了实际测量和验证,其测量结果符合设计要求。

关于非量测数字相机内方位元素和像差的测定与改正

本文提出了一套用于非量测数字相机内方位元素和像差的测定与改正的方法和技术，其主要内容为：基于室内检定场的数字相机内方位元素和像差测定方法；数字相机像差的改正方法，以及相应的试验结果和分析。文章以两台非量测相机（ＫＯＤＡＫ ＤＣ２６０）的实际试验结果，证明了所提出的方法和技术的正确性和实用性。

航天画幅式相机内方位元素动态检测

航天相机在火箭发射和在轨飞行摄影中受环境的影响，相机的内方位元素会发生微小变化，这种微小变化将直接影响定位精度。本文以共线方程为数学基础，提出了利用空间后方交会的方法来实现内方位元素动态检测，最后分别利用模拟数据和实际影像数据对这种方法进行了验证。

光轴偏心相机内方位元素测试技术研究

随着对航天相机性能要求的逐渐提高,现在的测绘类和大部分非测绘类相机都要求具备测绘功能,由于内方位元素测试精度和稳定性影响相机摄影的成像精度,因此对其标定技术需作专门研究。对于测绘类相机的内方位元素测试,已经具有完善的测试技术;对于非测绘类相机,由于在系统集成时没有主点与中心像元的调试环节,导致有些非测绘类相机的光轴和视轴有较大偏差,不能准确利用主点作为测试起始点,此时用传统的最小二乘法计算其内方位元素会引入较大误差。因此本文对传统的计算方法进行改良,引入光轴偏心角度,提出适用于测绘类和非测绘类相机内方位元素计算的方法,很好地解决了相机的内方位元素测试问题,其实现精度能够满足现有相机几何参数标定需求。

一种标定相机内方位元素的迭代算法

为优化自标定技术解算内方位元素数学模型,阐述了一种利用自标定技术进行相机内方位元素标定的迭代算法。内方位元素结果优化采用牛顿—拉夫逊迭代算法,在保证计算效率的同时能够获得较高的精度。B双空间几何理论建立于正方形在物、像两空间的射影几何关系,利用二维棋盘格标定图像中点、线、面间固有的几何关系得到迭代算法初值;采用包含3个径向和2个切向畸变系数的畸变模型能够更好地表达镜头畸变情况;标定方法操作过程简单、实验误差小。为与张氏标定法进行比较,对使用张氏标定法的图像数据进行实验,得到与其相同标定精度的实验结果,验证了基于B双空间几何法的自标定方法的正确性和可行性。

内方位元素测试仪光学系统设计

内方位元素测试仪是测量航测相机的主点、主距及畸变的仪器。本文介绍了内方位元素测试仪光学系统设计，包括光学参数、结构形式的确定，成象质量和最终设计结果．

CBERS-02B星HR相机内方位元素的在轨标定方法

遥感相机内方位元素的在轨标定对遥感图像的定位和测量具有重要意义。利用线阵推扫传感器构像模型,提出了一种对CBERS-02B星HR相机内方位元素进行在轨标定的方法。该方法以内方位元素和姿态角为未知参数,建立地面控制点和相应像点的共线方程组,通过解算共线方程组获得内方位元素。实验证明,用该方法对内方位元素进行在轨标定,具有很好的稳定性和精度。

传输型测绘相机内方位元素误差对高程精度的影响分析

文章通过对摄影测量学中基于空间前方交会的点投影系数法进行分析,建立了摄影测量的高程误差方程,重点分析了传输型测绘相机内方位元素误差对高程精度的影响。以1∶50 000比例尺地图产品为例,分析了某测绘相机的相机主距、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。

环境压力对相机内方位元素的影响

本文依据光学原理分析了环境压力对相机内方位元素的影响，并采用光学设计计算和检定测试两种方法进行了实验，得出了相机所处环境压力不同，其检定主距将产生较大改变的结论。作者还通过研究目前卫星摄影测量相机低压检定方法，揭示出相机低压检定结果含有测试条件下的大气折射作用。文末作者就卫星摄影测量如何使用相机低压检定值提出了看法。

非量测数码相机内方位元素测量研究

阐述了非量测数码相机内方位元素的概念、测定的原理和方法,以及在成像过程中产生误差的来源。使用共线条件方程的基本原理,选取合适的模型,利用澳大利亚墨尔本大学的Australis软件解算得到内方位元素,并分析结果的可靠性。

实验室检定航摄相机内方位元素和畸变差计算方法的比较

航摄相机内方位元素和物镜畸变差检定过程中的计算方法有很多种,本文对平均值算法、谢尔兴算法、畸变均方和最小算法、威特厂计算方法等五种主要的计算方法进行比较,评价优劣,以期找到科学的与实际相配套的计算方法。

QC工具方法在空间光学遥感器内方位元素测试中的应用

近年来我国对地观测遥感卫星进入高速发展期,为了推出高质量光学遥感产品,QC小组开展了“缩短空间光学遥感器内方位元素测试时间”的QC活动。通过运用调查表法和分层法选择课题和进行现状分析,得出影响内方位元素测试时间的两大症结;采用水平对比法和调查表法分析调查数据,测算、确定小组活动目标;采用头脑风暴法、简易图表法、关联图进行原因分析,确定要因;按照5W1H原则制定对策,并组织实施。通过科学应用QC工具方法,达到了缩短空间光学遥感器内方位元素测试时间的目标,提高了测试效率,充分体现了“高效性、时效性、有效性和先进性”。