空间序列影像共面条件的非量测相机标定方法

针对非量测相机应用于摄影测量和计算机视觉中存在畸变较大、内方为元素未知等问题,该文为了提高相机标定的灵活性和稳健性,根据立体像对间各同名光线相交的共面条件,推导了顾及6个相机参数和5个相对方位元素共计11个参数的共面条件方程线性化表达式,设计了利用空间序列影像共面条件的非量测相机标定方法。该方法无需外部标定物,可在标定相机参数的同时,解算出各相邻影像之间的相对方位元素值。采用由无人机获取的空间序列影像进行了非量测相机标定实验,得到了与标准检校场一致的标定结果,验证了本文方法的有效性。     

图像全站仪相机的一种快速标定方法

针对快速天文测量中像素坐标与度盘坐标之间的高精度转换问题,通过引入水平角转换调节参数,构建了一个高精度的像素坐标与度盘坐标之间的转换模型。介绍了构建新模型的基本思路和标定的操作过程;利用图像全站仪的室内标定数据解算了模型转换参数,并与多种转换模型进行了对比;针对经过该模型转换后的度盘坐标和星间角距的精度,以及星间结构的稳定性,提出了3种检验方法。实验表明：与传统光学标定法相比,该文给出的方法能够明显提高天文观测原始数据的精度,且计算量小,效率更高。另外,操作者无需过多专业背景,理论上减小了因高度角变化引起的水平角测量偏差。     

一种稳健估计的无人机机载相机标定法

针对无人机机载相机参数需频繁地高精度标定问题,为满足不同条件下以及航测的需要,提出利用稳健估计平差法参与相机标定的方法.该方法根据相机针孔成像原理,利用线性和非线性的Tsai两步标定法,以及从Robust原理导出的选择权迭代法,逐步消弱特征点定位粗差对内参数估计的影响,以实现高精度相机标定.以无人机机载相机Cannon EOS 5D MarkⅡ进行标定试验,并采用9×9棋盘格LCD(纯平液晶显示器)作为标定模板.结果表明,该方法可获取较高的标定精度,且比等权最小二乘法参数估计更优,对于无人机机载相机标定具有一定的实用性.     

一种相机标定辅助的单目视觉室内定位方法

目前随着室内定位技术的发展,人们对室内定位精度提出了更高的要求,高精度、低成本的室内定位技术成为研究的热点。本文结合相机标定提出了一种单目视觉室内定位方法,将室内环境按照是否共面进行区域分割,并对分割后的各区域进行相机标定,对摄像机获取的视频进行运动目标检测获取目标像素坐标,利用像素坐标和相机与空间的位置关系并结合平面约束方程进行目标位置解算。试验表明：该算法定位精度在X方向小于0.15 m,Y方向小于0.35 m,平均单点定位时间小于5 s,获得了良好的室内定位效果。     

基于LCD平面格网和有限元内插模型的相机标定

提出了一种全自动、基于纯平液晶显示器(LCD)平面格网、非参数畸变差和有限元内插模型的相机标定方法。由于相机内参数自身,以及内参数与绕LCD屏幕垂轴旋转的旋转角之间严重相关,特别引入了另外两类条件方程,使得参数之间的相关性得到削弱。实验证明了该方法的可行性,并且其精度高于一般的基于参数畸变差的标定方法。     

一种基于DLT模型改进的三维相机标定算法研究

传统的DLT算法是忽略畸变参数的一种相机标定方法,只能粗略地计算出内、外参数的初始值,不能用于之后的求解运算。本文对传统的DLT模型进行改进,改进后不需设定初始值,采取迭代线性化的数学算法,通过编写程序,在三维场地下实现了一种既快速又准确的新标定方法。并与TSAI算法进行对比实验,分析了本文改进的新算法在计算速度与求解精度方面的优势。     

CCD阵列相机的几何标定

提出了一种CCD阵列相机几何标定的多级处理方法。根据几何成像原理,该方法把相机内外部参数分开求解;而在内部参数标定过程中,又把各内部参数的标定分阶段进行。这种标定方法是建立在严格的几何约束关系之上的,它克服了传统的整体参数标定方法中各未知参数的相关性影响,从而保证了标定结果的数据一致性和精度。实验验证了本文方法的优越性。     

基于平面控制格网的相机标定算法研究

提出了一种基于平面控制格网的相机标定方法。推导了一种简单实用的在平面场景中利用二维直接线性变换和共线方程分解相机外方位元素初值的算法;引入了基于共面条件的约束条件方程,从而建立了基于附加约束条件的自检校光束法平差用于相机的精确标定。实际图像数据实验结果表明该方法同单纯基于标定点的算法相比标定精度明显提高。主点和焦距均达到了子像素的标定精度。检查点的平面和深度方向相对精度优于1/27000和1/38000。可以满足高精度近景三维量测的要求。     

测角法非量测数码相机实验室几何标定

非量测数码相机凭借其自身特有的优点,成为了摄影测量获取影像的主要设备之一,广泛应用于摄影测量中。由于其内方位元素和畸变参数未知,本文介绍了一种利用测角法进行几何标定的方法,通过测定平行光线的入射角度和其对应像片上的像点坐标,根据镜头畸变平方和最小的原则解算出内方位元素和畸变参数。研究表明该方法对主距、主点的标定精度可达到μm级,该方法用于非量测型数码相机的几何参数标定是完全可行的。     

非量测数字相机实验室几何标定

非量测数字相机的几何标定,包括内方位元素和畸变的精确测定,直接影响其用于航空摄影测量的最终精度。本文研制出一套非量测数字相机实验室几何标定系统。该系统采用平行光管加星点板作为目标发生器,在测量出一组目标点在相机的CCD靶面上的像点坐标及对应的平行光线的入射角后,结合几何标定的数学模型,可以实现相机的高精度几何标定。采用佳能EOS 5D MarkⅡ和哈苏H3D两款典型的数字相机进行了试验与分析。试验结果验证了本文标定方法的正确性以及精度的可靠性。     

数字航摄相机实验室检定研究

主要阐述了航摄相机镜头校准的目的、意义,回顾了航摄相机校准的发展过程;分析了数字相机计量校准的发展状况和应用前景,论述实验室校准的方法和目的;提出了数字相机检定仪研制初步设想和需要解决的关键技术。     

数码相机检验中出现的问题及解决方法

数码相机的检验是近景摄影测量中经常碰到的问题。最常用的主要还是基于共线方程的后方交会法。但由于普通数码相机存在较大的镜头畸变,内方位元素也未知,所以仅用单片进行后方交会求取有关参数时,法方程可能会出现病态现象,从而影响最后的检验结果。文中对此现象进行了讨论,并给出了一些实用的解决方法。     

基于二维DLT的非量测相机检较

非量测数码相机由于价格低廉、使用方便等原因成为近景摄影测量获取影像的主要设备之一。但非量测相机的内方位元素和畸变系数未知,不能直接利用共线方程进行解析计算,因而必须对相机进行检校。而相机参数检校成果质量的高低直接关系着能否满足测量精度的要求。本文提出了基于二维直接线性变换(DLT)的相机标定算法,利用平面控制点解算出像点坐标和相应物点物方空间坐标之间的线性关系,再结合内方位元素及畸变参数的解算进行迭代,以得到满足一定精度要求的相机参数(x0,y0,f,k1,k2,p1,p2),并用MATLAB加以实现。     

轻小型组合宽角低空相机检校技术研究

轻小型组合宽角低空相机由四个非量测的CCD面阵相机组合而成,其内方位元素未知,并且相机畸变差较大.而无人机航空摄影测量作业对CCD相机的光学畸变参数有较高的要求,因为参数的一个像素的误差常常会导致地面几米甚至数十米的误差,因此对组合相机进行高精度检校是无人机航空摄影测量作业的关键步骤.本文采用多片空间后方交会方法在室外...     

相机内参数标定的评价指标研究与实验

相机内参数的标定受标定环境、标定物规格、标定相片数量等诸多难以进行理论分析的因素影响,导致在实际工程应用中,相机内参数标定的评估存在精度不确定性问题。基于数学统计量设计了相机内参数标定精度评估指标,针对标定相片数量和标定物距对相机标定精度的影响进行研究,并对两种典型相机——工业相机和数码相机,进行内参数标定实测试验及分析。结果表明,当标定参数值达到收敛时,相片收敛数量与标定物距成正比关系;与像主点标定相比,焦距的标定收敛效率更高,达到收敛所需的相片数量更少,但随着标定物距增大,两者的差异逐渐缩小。内参数标定精度的评估指标为相机内标定算法的改进及操作流程提供评估手段,为实际标定工作提供参考和借鉴。     

基于DLT方法的非量测数码相机检校研究

普通数码相机在图像获取方面有着很多优势,但它是非量测化相机,不能用普通数字摄影测量方法对其数字图像进行处理。针对这一情况,本文提出了建立3维控制场对非量测数码相机进行检校,采用DLT（直接线性变换）方法计算出非量测数码相机的内外方位元素,实现非量测数码相机获取像对的可量测化。最后通过在黑龙江省地理信息产业园主楼区域建立3维控制场的试验,进行数据采集后获取了实际的3维模型。     

Calibration of the Wild P32 Camera Using the Camera-On-Theodolite Method

The calibration of phototheodolites such as the Wild P32/T2 combination sometimes involves determining not only the camera interior orientation parameters but also the camera-to-theodolite parameters. The latter become particularly important when the theodolite set orientation parameters are to be used as observations, especially as known quantities for data reduction in subsequent photogrammetric applications. This paper presents experiments to determine these parameters for a Wild P32 camera using a new camera-on-theodolite method, with details of results achieved.     

一种改进的立体摄像机标定方法

克服了传统的立体摄像机标定要求在摄像机前精确地配置标定物,过程繁复,户外实现较困难的弱点,提出一种改进标定方法,通过双目匹配点,线性地求解本质矩阵,快速找出摄像机的相对位置关系。实验表明,其精度与传统的方法相当,且优于其他的快速标定方法,可广泛应用于各种户外场合。     

单目视觉定位中的相机标定

单目视觉定位因其定位模型简单、标定步骤少等特点被广泛应用,根据灭点原理对单目视觉定位中的相机标定进行了研究和分析,并将RANSAC方法用于灭点计算来改善灭点的平稳性,提高了相机标定参数的精度。