基于旋转正交性的测绘相机内方位元素标定方法.pdfVIP

学兔兔 第35卷 第1期 仪 器 仪 表 学 报 Vo1．35 No．1 2014年1月 Chinese Journal of Scientific Instrument Jan．2014 基于旋转正交性的测绘相机内方位元素标定方法米 远国勤，丁亚林，惠守文，李友一，李延伟，赵嘉鑫 (中国科学院航空光学成像与测量重点实验室中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 长春 130033) 摘 要：为了消除实验室内对测绘相机进行内方位元素标定过程中精密转台对标定精度的影响，提 了基于旋转矩阵正交性 的内方位元素标定方法。首先，根据相机成像模型中的坐标变换分析了旋转矩阵的正交性，接着，详细介绍了基于旋转矩阵正 交性的内方位元素的标定方法，并对该标定过程中涉及的参变量矩阵进行了分析计算，给 该标定方法具体的试验步骤。最 后，采用Monte—Carlo算法给m对该标定算法的精度进行了分析。实验室内实际标定结果表明：采用该标定方法，在不需精密转 台的情况下，内方位元素中主点的标定精度为3 m，主距的标定精度为5 m，可以满足测绘相机内方位元素的标定精度要求。 关键词：内方位元素；成像模型；旋转矩阵正交性；测绘相机 中图分类号：V556．5 TD172．1 TP394．1 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：590．30 420．20 Calibration method of inner orientationparameters for mapping camera based on orthogonality oforientation matrix Yuan Guoqin，Ding Yalin，Hui Shouwen，Li Youyi，Li Yanwei，Zhao Jiaxin (Key Laboratorg of Airborne Optical Imaging and Measurement，Changchun Institute of Optics， Fine Mechanics and Physics，Chinese Academy of Sciences，Changchun 130033，China) Abstract：In order to eliminate the influence of precise rotating platform on the camera calibration accuracy in the in— ner orientation parameter calibration process of mapping camera in laboratory，an inner orientation parameter calibra— tion method based on the orthogonality of orientation matrix is proposed．Firstly，the orthogonality of the orientation matrix is analyzed according to the coordinate transformation in the camera imaging mode1．Then，the inner orientation parameter calibration method based on the orthogonality of orientation matrix is described in detail．The variable ma- trices involved in the calibration process are analyzed and calculated，and the calibration steps are given as wel1．The accuracy of the propo