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2024年6月21日发(作者：)

高精度航测相机参数的标定方法

近年来，航测技术得到了广泛应用，并在地理信息领域发挥着重要作用。而航

测相机是航测技术中的核心设备之一，通过对相机参数的精确标定，可以提高航测

数据的准确性和可靠性。本文将介绍一种高精度航测相机参数的标定方法。

一、相机模型及参数

在介绍标定方法之前，首先需要了解航测相机的模型及参数。常用的相机模型

有针孔相机模型和畸变相机模型两种。

针孔相机模型假设光线通过一个非常小的针孔射入相机内部，然后再通过透镜

投影到成像平面上，从而形成图像。而畸变相机模型则考虑了相机透镜的畸变问题，

通常包括径向畸变和切向畸变两种。

相机模型的参数包括相机内部参数和外部参数。相机内部参数主要包括焦距、

主点位置、径向畸变系数和切向畸变系数等。相机外部参数则表示了相机在世界坐

标系下的位置和姿态。

二、标定方法介绍

航测相机参数的标定方法通常分为两步进行，第一步是相机内部参数的标定，

第二步是相机外部参数的标定。

1. 相机内部参数标定

相机内部参数标定通常采用棋盘格标定法。具体操作为：将相机对准一张安装

了已知尺寸的棋盘格图像，通过对图像进行分析和处理，可以得到相机的内参矩阵。

首先，需要确定几个待标定图像所拍摄棋盘格的角点坐标。其次，通过棋盘格

在图像中的投影点坐标和真实世界坐标系中的对应点坐标，进行坐标转换和计算，

最终得到内参矩阵。

2. 相机外部参数标定

相机外部参数标定通常采用空三解算法。具体操作为：在拍摄航测相机的同时，

利用差分全球定位系统（DGPS）获取相机的位置和姿态信息。通过将这些信息与

航测图像进行配准，可以得到相机在真实世界坐标系下的位置和姿态。

首先，需要收集一系列具有已知位置和姿态的控制点，这些控制点需要覆盖整

个航测区域。然后，在航测图像中提取出这些控制点的对应特征点。最后，通过对

这些特征点进行匹配，可以获得航测相机的外参矩阵。

三、标定结果评估

在完成相机参数的标定之后，需要对标定结果进行评估，以验证标定的准确性

和可靠性。

一种评估方法是反投影误差法。该方法通过将标定得到的相机内部参数和外部

参数逆向应用于航测图像，将图像上的特征点重新投射到世界坐标系中，并与真实

控制点进行对比，计算反投影误差。

另一种评估方法是位置精度评估。航测图像中的控制点经过配准后，可以得到

图像上的位置坐标。通过将这些位置坐标与实际控制点的坐标进行比较，可以评估

标定结果的位置精度。

四、应用和展望

航测相机参数的精确标定在地理信息领域中有着广泛的应用。通过准确的相机

标定，可以提高航测数据的准确性和可靠性，为地理信息系统（GIS）的建设和更

新提供有力支持。

未来的研究方向之一是改进航测相机标定方法，提高其标定精度和适用范围。

另外，随着无人机技术的快速发展，航测相机的应用将会更加广泛。因此，未来的

研究还需关注航测相机与无人机系统的集成和优化。

总之，高精度航测相机参数的标定方法是航测技术中的重要环节。通过合适的

标定方法和有效的评估方法，可以提高航测数据的质量和可信度，为地理信息领域

的发展做出贡献。


本文标签： 航测标定参数图像方法

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