补偿摄影测量影像畸变的数字畸变模型的生成方法

摘要

补偿摄影测量影像畸变的数字畸变模型的生成方法，包括以下步骤：①建立控制场；②拍摄控制场并测定影像外方位元素；③量测各控制标志在影像上的实际位置；④选择像幅四个角隅标志，令其畸变为零；在控制场上，对此四个角隅标志引入投影差；对像幅内所有控制标志引入投影差，实现控制场至真二维控制场的变换；⑤计算像幅内各控制标志在影像上的理论位置；⑥通过上述实际位置和理论位置，确定影像上各控制标志的总畸变；⑦依据影像上与待测像素最临近的四个标志的总畸变，内插获取影像上每个像素的总畸变；从而构成该影像的数字畸变模型。本发明不仅可以方便地对不同成像机理的相机的影像畸变补偿，而且可获得相应的内方位元素，以实现继后的三维测量。

主权项

1.补偿摄影测量影像畸变的数字畸变模型的生成方法，其特征是：包括以下步骤：①建立控制场；②用检定相机拍摄控制场；测定影像外方位元素；③量测各控制标志在影像上的实际位置；④选择像幅四个角隅标志，令其畸变为零；在控制场上，确定通过此四个角隅标志的拟合平面，并对此四个角隅标志引入投影差；对像幅内所有控制标志引入投影差，实现控制场至真二维控制场的变换；⑤依据上述四个角隅标志，按二维直接线性变换原理，解求8个变换系数，计算像幅内各控制标志在影像上的理论位置；⑥通过各控制标志在影像上的实际位置和理论位置，确定影像上各控制标志的总畸变(f1，f2，f3，f4)；⑦获取影像上每个像素的总畸变：依影像上与待测像素最临近的四个标志的总畸变，按下述任意分布数据点关系式，内插获取该像素的总畸变f(x，y)，直至获取影像上每个像素的总畸变；从而构成该影像的数字畸变模型；$y_{\left(\mathrm{1,2}\right)}=\frac{(y_2-y_1)}{(x_2-x_1)}(x_{\left(\mathrm{1,2}\right)}-x_1)+y_1$ $y_{\left(\mathrm{3,4}\right)}=\frac{(y_4-y_3)}{(x_4-x_3)}(x_{\left(\mathrm{3,4}\right)}-x_3)+y_3$ $f_{\left(\mathrm{1,2}\right)}=f_1+\frac{\sqrt{{(x_{\left(\mathrm{1,2}\right)}-x_1)}^2+{(y_{\left(\mathrm{1,2}\right)}-y_1)}^2}}{\sqrt{{(x_2-x_1)}^2+{(y_2-y_1)}^2}}(f_2-f_1)$ $f_{\left(\mathrm{3,4}\right)}=f_3+\frac{\sqrt{{(x_{\left(\mathrm{3,4}\right)}-x_3)}^2+{(y_{\left(\mathrm{3,4}\right)}-y_3)}^2}}{\sqrt{{(x_4-x_3)}^2+{(y_4-y_3)}^2}}(f_4-f_3)$ $f_{(x,y)}=f_{\left(\mathrm{1,2}\right)}+\frac{\sqrt{{(x-x_{\left(\mathrm{1,2}\right)})}^2+{(y-y_{\left(\mathrm{1,2}\right)})}^2}}{\sqrt{{(x_{\left(\mathrm{3,4}\right)}-x_{\left(\mathrm{1,2}\right)})}^2+{(y_{\left(\mathrm{3,4}\right)}-y_{\left(\mathrm{1,2}\right)})}^2}}(f_{\left(\mathrm{3,4}\right)}-f_{\left(\mathrm{1,2}\right)})$ 式中x、y为待测像素的横、纵坐标；(x1、y1)、(x2、y2)、(x3、y3)、(x4、y4)分别为待测像素最临近的四个标志的横、纵坐标；x(1，2)、y(1，2)为(x1、y1)和(x2、y2)的连线上的点的横、纵坐标；x(3，4)、y(3，4)为(x3、y3)和(x4、y4)的连线上的点的横、纵坐标；其中x(1，2)＝x、x(3，4)＝x。