[發明專利]一種光學復合大面陣測繪相機的像差改正方法

有效

• 申請號: 201910059132.4
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109724625B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 方勇;江振治;胡海彥;高力;曹彬才
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍61540部隊
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C11/02;G01C11/04
• 代理公司: 北京商專潤文專利代理事務所(普通合伙) 11317
• 代理人: 王曄

1.一種光學復合大面陣測繪相機的像差改正方法，其特征在于，包括步驟：

S1、通過多面陣CCD拼接型航測相機對控制場進行拍攝，所述航測相機包括i個子像面，獲取子像面采集的子影像；

S2、根據獲得的所有的子像面的子影像，采用影像匹配自動生成子影像重疊區域的連接點像點坐標對根據所述連接點像點坐標對計算局部安置參數(A_0i，A_1i，A_2i，B_0i，B_1i，B_2i)，并利用所述局部安置參數將所有所述子像面的子影像進行影像縫合，縫合后形成包含有全局像差的全幅影像，其中計算子影像局部安置參數具體為，將匹配量測獲得的連接點像點坐標對代入公式，

x′_i＝A_0i+A_1ix_i+A_2iy_i，

y′_i＝B_0i+B_1ix_i+B_2iy_i，

解算后獲得局部安置參數(A_0i，A_1i，A_2i，B_0i，B_1i，B_2i)；

S3、量測得到控制點地面坐標(X，Y，Z)和全幅影像的對應的全幅像點坐標(x′，y′)，采用光束法自檢校平差方法，根據全局像差模型和成像幾何模型，計算攝影時刻的外方位元素(X_s，Y_s，Z_s，a₁，a₂，a₃，b₁，b₂，b₃，c₁，c₂，c₃)和全局像差模型參數(dx₀，dy₀，df，K₁，K₂，K₃，P₁，P₂)，

其中成像幾何模型為：

其中，(x₀，y₀，f)為所述航測相機自帶的內方位元素，(X，Y，Z)為控制點地面坐標，(x′，y′)為該地面點所對應的全幅影像的像點坐標，為安置后的全幅影像像點坐標經全局像差模型修正后的無畸變坐標，

其中(dx，dy)為全局像差模型：

其中，(dx₀，dy₀，df)為所述航測相機的內方位元素(x₀，y₀，f)的修正量，K₁，K₂，K₃，P₁，P₂為相機固有畸變參數，(X_s，Y_s，Z_s，a₁，a₂，a₃，b₁，b₂，b₃，c₁，c₂，c₃)為攝影時刻的外方位元素，r²是像素距離像平面中心主點的距離的平方，

其中計算攝影時刻的外方位元素和全局像差模型參數(x₀，y₀，f，K₁，K₂，K₃，P₁，P₂，b₁，b₂)具體為：

S301、將非線性模型的成像幾何模型線性化，并使用矩陣的形式表示為：

v＝At-l，

式中，t為該幾何模型的待解量，A為t的偏倒數系數矩陣，在t初始值人為給定后可按以下矩陣中各元素的表達式計算而得，l為將t的初始值代入成像幾何模型后，算得的結果與所述全幅影像的像點坐標(x′，y′)的差值，v為隨機觀測誤差，具體的，

其中，

，

其中ω，k與(a₁，a₂，a₃，b₁，b₂，b₃，c₁，c₂，c₃)等價，(P₁，P₂)為光學系統切向畸變坐標，(b₁，b₂)為像面整體偏移坐標，

v＝[v_x v_y]^T；

S302、根據v^Tv→min原則要求下，通過循環迭代求解出最終的待解量t；

S303、根據t中的全局像差模型參數修正量確定了全局像差模型，對于全副影像上的任一點(x′，y′)根據該模型可進行像差改正，

對全幅影像進行逐像素改正，獲得復合后的無畸變大面陣影像；

S4、根據獲得的全局像差參數以及全幅影像生成無畸變大面陣影像；

S5、采用檢查點對生成的無畸變大面陣影像進行幾何質量檢測；判斷檢查點精度是否滿足要求，如果不滿足，重新執行S2至S4；如果已滿足精度要求，執行步驟S6；

S6、無畸變復合后大面陣影像生成完畢，結束流程。