[发明专利]数字航测相机的二维标定装置及其标定方法

权利要求书

1、数字航测相机的二维标定装置，其特征在于包括：内方位仪、计算机(1)、被测航测相机(2)及平行光管(3)组成，所述的内方位仪为二维精密内方位仪，主要包括被检系统固定框架(4)、俯仰轴(5)、方位轴(6)及两轴转台(7)；被检系统固定框架(4)与俯仰轴(5)相连，可随着俯仰轴(5)同步转动，两轴转台(7)一端与俯仰轴(5)相连，另一端与方位轴(6)紧密相连，方位轴(6)的转动可同时带动两轴转台(7)及俯仰轴(5)在水平方向转动；被测航测相机(2)安装在内方位仪的被检系统固定框架(4)内，其前后位置可以调节；平行光管(3)位于被测航测相机(2)的前方；标定过程中，计算机(1)通过驱动控制装置(10)控制内方位仪的俯仰轴(5)与方位轴(6)的转动，对俯仰轴(5)与方位轴(6)内设置的编码器输出的数据(11)采集，通过图像采集卡(12)对被测航测相机(2)进行像点位置采集，计算机(1)利用采集到的一组俯仰、方位编码器角度值及相应的像点位置像素坐标，通过数学模型，标定出被测航测相机的内方位元素及畸变。

2、根据权利要求1所述的数字航测相机的二维标定装置，其特征在于：所述的数学模型包括：相机内方位元素的数字模型，即主距f、主点P_x、P_y的模型，及相机畸变的数学模型，其中主距f、主点P_x、P_y的模型如下：

f=D1C5C9-D1C6C8+D2C3C8-D2C2C9+D3C2C6-D3C3C5C1C5C9-C1C6C8+C2C6C7-C2C4C9+C3C4C8-C3C5C7]]>

px=D1C4C9-D1C6C7+D2C3C7-D2C1C9+D3C1C6-D3C3C4C1C5C9-C1C6C8+C2C6C7-C2C4C9+C3C4C8-C3C5C7]]>

py=D1C5C7-D1C4C8+D2C1C8-D2C2C7+D3C2C4-D3C1C5C1C5C9-C1C6C8+C2C6C7-C2C4C9+C3C4C8-C3C5C7]]>

相机畸变的数学模型如下：

D_x＝x-f·secE·tgA+P_y·secE·tgE·tgA+P_x·tg²A

D_y＝y-f·tgE+P_y·tg²E

将计算得到的f，P_x，P_y代入D_x，D_y式中，即可计算出相机畸变值D_x，D_y；上式中：A为内方位仪的方位角，E为内方位仪的俯仰角，S为物镜入瞳中心，设XOY平面为像平面，P点为像平面的主点，f为相机的主距，x，y为XOY像平面内任一像点坐标。