[發(fā)明專利]數(shù)字航測相機(jī)的二維標(biāo)定裝置及其標(biāo)定方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810055654.9
• 申請日: 2008-01-04
• 公開（公告）號: CN101261737A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃靜;馬文禮;高曉東;梁偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 賈玉忠;盧紀(jì)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字航測相機(jī)的一種數(shù)字航測相機(jī)的二維標(biāo)定裝置及其標(biāo)定方法。

背景技術(shù)

為提高航測相機(jī)的測量精度，通常在每臺航測相機(jī)執(zhí)行航拍任務(wù)前，都需要進(jìn)行嚴(yán)格的標(biāo)定，測出航測相機(jī)的內(nèi)方位元素及畸變。

目前的航測相機(jī)室內(nèi)標(biāo)定法大都屬于純光學(xué)標(biāo)定法，包括：正/反向節(jié)點(diǎn)滑軌法、平行光管組法和測角法，其中正/反向節(jié)點(diǎn)滑軌法不適用于整架相機(jī)的畸變測量；平行光管組法的測量裝置復(fù)雜；傳統(tǒng)測角法適用于膠片式航測相機(jī)，不適合大視場大面陣數(shù)字航測相機(jī)的標(biāo)定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種數(shù)字航測相機(jī)的二維標(biāo)定裝置及其標(biāo)定方法，實(shí)現(xiàn)大視場大面陣數(shù)字航測相機(jī)的精確標(biāo)定，且標(biāo)定裝置簡單，標(biāo)定精度高。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：數(shù)字航測相機(jī)的二維標(biāo)定裝置，由內(nèi)方位儀、計(jì)算機(jī)、被測航測相機(jī)及平行光管組成，所述的內(nèi)方位儀為二維精密內(nèi)方位儀，主要包括被檢系統(tǒng)固定框架、俯仰軸、方位軸及兩軸轉(zhuǎn)臺；被檢系統(tǒng)固定框架與俯仰軸相連，可隨著俯仰軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，兩軸轉(zhuǎn)臺一端與俯仰軸相連，另一端與方位軸緊密相連，方位軸的轉(zhuǎn)動(dòng)可同時(shí)帶動(dòng)兩軸轉(zhuǎn)臺及俯仰軸在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)；被測航測相機(jī)安裝在內(nèi)方位儀的被檢系統(tǒng)固定框架內(nèi)，其前后位置可以調(diào)節(jié)；平行光管位于被測航測相機(jī)的前方；標(biāo)定過程中，計(jì)算機(jī)通過驅(qū)動(dòng)控制裝置控制內(nèi)方位儀的俯仰軸與方位軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，對俯仰軸與方位軸內(nèi)設(shè)置的編碼器輸出的數(shù)據(jù)采集，通過圖像采集卡對被測航測相機(jī)進(jìn)行像點(diǎn)位置采集，計(jì)算機(jī)利用采集到的一組俯仰、方位編碼器角度值及相應(yīng)的像點(diǎn)位置像素坐標(biāo)，通過數(shù)學(xué)模型，標(biāo)定出被測航測相機(jī)的內(nèi)方位元素及畸變。

一種數(shù)字航測相機(jī)的二維標(biāo)定方法，步驟如下：

(1)數(shù)字航測相機(jī)標(biāo)定時(shí)，將被測航測相機(jī)安裝在內(nèi)方位儀被檢系統(tǒng)固定框架內(nèi)部，并使其入瞳落在俯仰軸和方位軸的焦點(diǎn)上，調(diào)好平衡；

(2)在被測航測相機(jī)的前方，與內(nèi)方位儀測量機(jī)架俯仰軸相同高度處放置平行光管，使平行光管星點(diǎn)板孔直徑在被測航測相機(jī)像面上的像壓2x2個(gè)像素以上，便于被測航測相機(jī)細(xì)分測量；

(3)被測航測相機(jī)和平行光管調(diào)整好后，控制內(nèi)方位儀俯仰軸和方位軸帶動(dòng)其被檢系統(tǒng)固定框架轉(zhuǎn)動(dòng)(通常每次轉(zhuǎn)動(dòng)等間距角度)，使平行光管的點(diǎn)像目標(biāo)依次成像在被測航測相機(jī)的像面上，并依次同時(shí)采集獲取點(diǎn)像目標(biāo)相應(yīng)俯仰、方位編碼器的角度值和點(diǎn)像目標(biāo)在被測航測相機(jī)上的像素坐標(biāo)；

(4)利用測得的角度值、像素坐標(biāo)及相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型標(biāo)定出被測航測相機(jī)的內(nèi)方位元素及畸變。

上述的數(shù)學(xué)模型包括：相機(jī)內(nèi)方位元素的數(shù)字模型，即主距f、主點(diǎn)P_x、P_y的模型，及相機(jī)畸變的數(shù)學(xué)模型，其中主距f、主點(diǎn)P_x、P_y的模型如下：