相机检校结果的影响因素分析.pdf

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1、第5期矿山测量NO．52012年10月MINESURVEYING0ct．2012doi：10．3969／j．1ssn．1001—358X．2012．05．019相机检校结果的影响因素分析杨姗姗。陈星彤(河北联合大学，河北唐山063000)摘要：文中通过建立室外控制场采用加入非线性的物镜畸变差DLT检校模型对佳能$550D相机进行检校，通过几组实验对比来验证外界条件对相机检校结果的影响，并对结果进行分析。关键词：相机检校；DLT；摄影中图分类号：P23文献标识码：B文章编号：1001—358X(2012)05—0059—04随着数码相机价

2、格的不断下降，数码相机在日当有多余观测值，设像点坐标改正数为(，)常生活中的应用已经十分普遍，但与专业量测相机像点坐标的非线性改正为(△，△，，)，则上式变为：相比，由于数字相机是没有框标的，所以其内方位元素不稳定。但数字相机具有作业灵活、轻便易携方』lc+x，+△+一=；=。2便、价格便宜等特点。随着科技的进步，数码相机和(y+Vy，+△，，+：。计算机技术也在发展，在现代摄影测量作业过程中，数字相机等大量的非量测性相机被逐渐采用。但在其中：此过程中存在的相机检校问题会直接影响着作业的ax=(一0)，c1r精度。Zly=(Y—Y0)K

3、tr在实际摄影测量作业过程中，不可能保证有足r为像点向径，其计算公式是：够多的数码相机，同时有足够多固定的摄影基站，也r=√(一0)+(Y—Yo)就是摄影机并不固定，这时候为了节省成本，就会涉2检校场的建立及到相机的运动，旋转等问题，同时现场环境错综复杂，有可能会出现相机电池镜头拆卸等问题，由于数该三维检校场位于河北联合大学图书馆西北角码相机内部元素的不稳定性，在上述情况下，这些因阶梯处，此处阶梯约为12m，长约为4．5m，宽约为素都可能会影响到检校参数的变化。2．1m。实验室距离三维检校场10m，采用固定焦距文中采用加入了非线性的物镜

4、畸变差(Ax，Ay)(50mm)的镜头对三维控制场进行多组拍摄。共布的DLT检校模型，通过七种实验方案对佳能$550D设37个控制点，均匀分布在整个三维控制场处，拍相机进行检校来验证外界条件对检校因素的影响。摄效果如图1所示：l非线性DLq检校模型DLT是一种直接建立坐标仪坐标与物方空间坐标间的关系式的一种算法，计算中不需要内外方位元素的初值，检校速度快。DLT基本公式是由共线条件方程式推导来的，加入了非线性的物镜畸变差(Ax，Ay)的DLT数学模型为：图1三维控制场拍摄效果图3拍摄方案结果分析式中：Z；是内外方位元素、像点位置及主距的

5、表从检校场中高精度的提取像点和物点坐标，将达式。59第5期矿山测量相应的像点坐标和物点坐标带入到非线性DLT检校仅是6个像素左右，可以忽略不计，的最大差值也模型中进行迭代分析，求取检校参数值。仅为10个像素左右。可以把相机的重启和内存卡方案一：验证电源的重启与内存卡的重新读取的重插都可以当做是相机的微动形态，从相机的微对检校结果的影响。动形态的检校参数中，可以得到Y的稳定性较弱。在实际的摄影测量现场，难免会出现相机重启，方案二：光圈值的改变对检校结果的影响或是需要更换内存卡的情况，这些因素对于相机检光圈是一个用来控制光线透过镜头进入机身

6、内校的内容有什么影响，是本方案研究的目的。感光面的光量装置，它在镜头内通过控制镜头光孔在相机固定的前提下，拍摄的图片1与相机重的大小来达到这一作用。当外界光线较弱时，就将启后重新拍摄的图片2、图片3和图片4的相机检校光圈开大；反之，就将光圈关小。由于不可能保证光结果见表1。照的强度不会发生改变，所以在拍摄现场中，光圈值表1检校参数对比(相机重启)会发生一定的改变。本方案则验证光圈值的改变对检校参数的影响。在相机固定的前提下，拍摄的图片9与调节光圈值后的图片10、图片11和图片12以及重新调到正常的清晰度的图片l3的相机检校参数值。其中图

7、片10、图片11、图片12的清晰度逐次递减，检校对于图片4来说，实验进行了两次数据的提取，结果见表4。结果见表2。表4检校参数对比(改变光圈值)表2同一图片检校参数提取对比从以上两个表中可以看出，在相机重启时，相机的检校参数都会发生一定的改变，根据图片4的检校参数可知，即便是相同的图片提取出的检校参数从表4中得到结论为：将相机固定，排除了相机仍然会有所差异，其中像片主距更是达到了lO个微动的影响，当调节光圈值时，随着照片清晰度的递像素的差异。所以对于在10个像素以内的差异可减，。、Y。、厂都会成一定的线性增加，其中Y。的增加以忽略不计，

8、但从表4中仍可以发现，在相机进行重幅度要大于。和．厂，从而可以验证方案一所得到的启时，相对于。，的变化是较为明显的，径向畸变结论。从图表中可以看出当清晰度重新调回正常值系数k，变化微小，可以忽略不计。时，其