[發明專利]一種測繪相機畸變測量方法

有效

• 申請號: 202010724087.2
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN112055195B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 洪揚;劉秀;李重陽;劉詠;王洪民
• 申請（專利權）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 高志瑞

本發明公開了一種測繪相機畸變測量方法，該方法包括如下步驟：搭建測量系統；將平行光管的焦面處安裝圓孔靶標，將相機系統的光軸與平行光管的光軸調平行，然后將圓孔靶標替換為網格板十字絲靶標；圖像采集系統采集網格板十字絲靶標圖像；調整網格板十字絲靶標的旋轉角度，使網格板十字絲靶標的X軸與相機系統焦面水平方向平行并且網格板十字絲靶標的Y軸與相機系統焦面豎直方向平行；對網格板十字絲靶標圖像通過質心提取算法得到網格板十字絲靶標的中心位置，使網格板十字絲靶標的中心位置成像在相機系統焦面中心；獲取網格板十字絲靶標位置處的相機系統畸變數據。本發明解決了傳統精密測角法已不在適用拼接型測繪相機畸變測量的問題。

技術領域

本發明屬于攝影測量技術領域，尤其涉及一種測繪相機畸變測量方法。

背景技術

測繪相機的內方位元素是相機的主要技術參數，在相機出廠前必須對內方位元素進行測試。尤其對于高精度測圖的測繪相機畸變的測量，其測量精度對相機的幾何精度具有決定性意義。

測繪相機實驗室畸變測試一般采用精密測角法，通過精密測角法可獲取相機的主點、主距和畸變參數。該方法可測量面陣型測繪相機，或經改進后可測試線陣型測繪相機，但要求相機焦面連續且對稱。對于拼接型測繪相機，由于采用外視場或內視場獲取大幅面，一般需要采用多鏡頭或多探測器，傳統精密測角法已不在適用其畸變的測量。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種測繪相機畸變測量方法，解決了傳統精密測角法已不在適用拼接型測繪相機畸變測量的問題。

本發明目的通過以下技術方案予以實現：一種測繪相機畸變測量方法，所述方法包括如下步驟：步驟一：搭建測量系統，其中，所述測量系統包括面陣光源、圓孔靶標、網格板十字絲靶標、平行光管、相機系統和圖像采集系統；其中，面陣光源發射的光束經過網格板十字絲靶標或圓孔靶標后達到平行光管，再經平行光管后射入到相機系統，相機系統與圖像采集系統相連接；步驟二：將平行光管的焦面處安裝圓孔靶標，將相機系統的光軸與平行光管的光軸調平行，然后將圓孔靶標替換為網格板十字絲靶標；步驟三：面陣光源均勻面光源經過網格板十字絲靶標、平行光管和相機系統得到網格板十字絲靶標圖像，圖像采集系統采集網格板十字絲靶標圖像；步驟四：通過步驟三中的網格板十字絲靶標圖像，調整網格板十字絲靶標的旋轉角度，使網格板十字絲靶標的X軸與相機系統焦面水平方向平行并且網格板十字絲靶標的Y軸與相機系統焦面豎直方向平行；步驟五：對網格板十字絲靶標圖像通過質心提取算法得到網格板十字絲靶標的中心位置，調整網格板十字絲靶標的在X軸、Y軸方向的平移，使網格板十字絲靶標的中心位置成像在相機系統焦面中心；步驟六：依據網格板十字絲靶標的中心位置在相機系統中成像坐標，獲取網格板十字絲靶標位置處的相機系統畸變數據。

上述測繪相機畸變測量方法中，在步驟一中，所述平行光管的特征參數為：

其中，f_平行光管為平行光管的焦距，Φ_平行光管為平行光管的光學有效口徑，λ_{1平行光管}～λ_{2平行光管}為平行光管的工作波長，f_相機為相機系統的焦距，Φ_相機為相機系統窗口光學有效口徑，λ_1相機～λ_2相機為相機系統工作波長。

上述測繪相機畸變測量方法中，步驟一中，所述網格板十字絲靶標包括玻璃基底和A行B列個十字絲；其中，A行B列個十字絲刻畫在玻璃基底上；

以行十字絲為X軸、列十字絲為Y軸、L為單位長度建立虛擬直角坐標系；

每個十字絲的線寬為e＝0.01mm；每個十字絲的長度為l＝0.2mm；相鄰兩個十字絲間的間距L＝5mm；十字絲為暗線，背景透光，對比度不小于100:1。

上述測繪相機畸變測量方法中，在步驟五中，對網格板十字絲靶標圖像通過質心提取算法得到網格板十字絲靶標的中心位置包括如下步驟：