数码相机标定参数对摄影测量精度的影响分析*

裴智惠,马 浩

(山东科技大学测绘学院,山东青岛266510)

0 引 言

对于摄影测量中使用的数码相机,要求精确测量出相机的各参数值,以满足高精度的量测要求。近年来,普通数码相机正以其价格便宜、重量轻、使用方便等特点,愈来愈广泛地应用于摄影测量领域。而普通数码相机并不是为摄影测量设计制造的,是非量测相机,其内方位元素无法直接测定,也存在较大的光学畸变差。因此,必须对其进行严格的几何标定,获得其精确参数值。

数码相机标定参数包括相机的内方位元素和各项镜头畸变差。数码相机的内方位元素包括相机的主点坐标(x0,y0)和主距 f。数码相机的镜头畸变差是指相机物镜系统设计、制作和装备所引起的像点偏离其理想位置的点位误差,包括径向畸变差(K1,K2,K3),偏心畸变差(P1,P2)和面阵变形系数(B1,B2)[1]。

依据摄影测量空间前方交会原理,通过近景摄影测量试验,分析内方位元素对摄影测量精度的影响规律和各项镜头畸变差对摄影测量精度的影响。

1 数码相机标定技术

数码相机的几何标定主要有基于精密光学测角仪的光学标定法和基于摄影测量原理的试验场标定法[2]。其中,光学标定法的几何精度一般较低,适合于对几何精度要求不高的领域。而通常采用后者。试验场标定法是基于摄影测量空间后方交会的原理进行的,即将相机的内方位元素和各项镜头畸变差及外方位元素全部作为未知参数,利用空间后方交会的算法加以解算,从而获得相机的标定参数。……