基于最小二乘配置的光学镜头畸变校正方法

针对靶场使用的光学镜头畸变校正方法错误地将似系统误差当作偶然误差处理,并且只能在局部区域对畸变值曲面进行拟合,无法用一个曲面函数精确描述畸变值整体变化特征等问题,提出了一种基于多面函数的最小二乘配置法,该方法首先用多面函数拟合最小二乘配置的趋势项,然后,利用拟合后残差求得经验协方差函数的未知参数,进而得到协方差矩阵,最后,通过配置法求解待校正点的修正值。通过使用本文方法和传统方法分别对炸点坐标测试系统的光学经纬仪进行畸变校正,证明本文方法的有效性和可行性。实验结果表明:相比于传统方法,本文方法能从整体上反映畸变值的整体连续变化趋势,去除趋势项后得到的随机变化部分也较平稳;校正精度在水平和垂直方向上分别提高了19.6"和10.9",达到11.7"和7.7"。通过对实验数据的分析与验证,证明了本文方法能有效提高光学测试设备的测角精度,可为靶场大视场光学镜头的畸变校正提供参考依据。