摄影测量相机检校系统的发展综述与展望

韩东明 薛凝

摘 要：相机检校是使用非量测相机的摄影测量工作中必要步骤，为后续数据处理提供精度基础;本文介绍了常用的相机检校理论，以及常用的几个方法进行总结并且对未来相机检校的发展方向进行了展望。

关键词：检校系统;发展

摄影测量工作中，检校出精确的相机参数是保证后续测量工作的精度基础[1-3];相机检校是获取影像的空间三维坐标与像素坐标，利用带有相机畸变的方程式，获取相机的畸变参数。相机畸变主要包括两种：径向畸变和切向畸变。使像点产生径向位置的偏差。径向畸变，像点产生径向位置的偏差。径向畸变又分为正向畸变和负向畸变，正向畸变称为枕形畸变，负向畸变称为桶形畸变;切向畸变：产生的原因透镜不完全平行于图像平面，这种现象发生于成像仪被粘贴在摄像机的时候[4-5]。

相机检校主要包括以下几方面的内容：通过一定的测量手段测量相机镜头的主点像素坐标与主距的位置;包括径向畸变系数、切向畸变系数以及偏心常数的确定;

目前相机检校的主要方法包括以下几种

1通过现实测量物体的几何特征进行检校

即利用物体具体的几何特征进行检校， 其主要方法是获取现实中具有一定几何特征的物体影像，比如：多个矩形特征、线型特征如铅垂线、建筑物直线、平面同心圆。利用这些物体的几何特征解算出相应的其空间三维坐标，再拍照提取其像素坐标，这样即可解算出相机的相机参数;以铅垂线为例：在不存在相机畸变的情况下，现实中的一条直线在照片中应该也是一条直线;但是由于相机畸变的原因，因此现实中的直线在影像中不是一条直线，其变化应该包含所有的畸变[6-7]。这类方法有很多优点，容易就地取材，不需要高精尖复杂昂贵的设备。对于大城市，各种直线元素可以轻易获取[8-9]。

2建立三维的相机检校场进行检校;

检校场检校，即是利用一定的室内开阔的空间，建立一定的测量标志，并且用全站仪测出这些标志的坐标。在获得这些标志坐标的前提下，可以用相机对检校场进行拍摄，然后提取标志在影像上的像素坐标，在获取这些已知数据的情况下，利用相机检校模型检校出相机参数[10-13]。

3利用电脑显示器屏幕进行检校[14-19];

电脑显示器是比较廉价也是比较方便的一种相机检校方法，精度也比较高。其核心原理即是通过图像处理的方式，预设一定的坐标格网的显示参数，然后显示坐标格网，显示后的坐标格网被相机采集后，通过之前坐标格网的显示参数可以获取坐标格网点的三维坐标，然后通过图像处理的算法提坐相片中的坐标格网点的像素坐标，这样能过相机检校模型就可以检校出相机参数。

4基于恒星位置进行检校

恒星在太空中的位置是准确已知的，并且可以重复记录、可以用照相机对准星空拍摄，然后利用坐標仪量出恒星的坐标，解算相机的内参数。

未来相机检校的发展趋势：

4.1未来相机检校将会向简便、智能化发展，更多的依靠图像处理与显示工具来模拟显示实物，这使得

相机检校没必要非得借助于检校场;

4.2未来对于相机检校数据处理的过程将会更加智能化、时间更短，人工参与的步骤越来越少，并且随着航测相机分辨率的增高，处据处理的难度也越来越低;

4.3未来航测相机的检校，能使得多个不同相机检校后的兼容性大增强，同一项目配套自己的相机参数，使得不同相机的对同一项目的不同部分观测结果，可以兼容拼接。

4.4未来相机检校可以检校的检校功能可以针对不同类型的工程进行针对性的检校，比如对于某些工程的检校，相机的径向畸变差更重要，相机检校系统会针对性的显示出坐标格网，然后对相机进行检校，着重何障检测出的相机径向畸变的结果，必定会对保障项目结果的顺利进行起到积极作用。

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