非量測(cè)數(shù)碼相機(jī)標(biāo)定技術(shù)的分析與研究
本文關(guān)鍵詞:非量測(cè)數(shù)碼相機(jī)標(biāo)定技術(shù)的分析與研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近些年來(lái),隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷進(jìn)步,計(jì)算機(jī)性能的不斷提高和硬件裝置價(jià)格的下降,數(shù)碼相機(jī)也得到了普及,因此,數(shù)碼相機(jī)的標(biāo)定逐漸成為了計(jì)算機(jī)視覺(jué)界和攝影測(cè)量領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。不管是以前的膠片相機(jī)還是現(xiàn)在流行的數(shù)碼相機(jī),它們所獲得的影像都必然有或大或小的畸變,這是由于攝影機(jī)成像原理和相機(jī)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的。所以,如果要利用獲得的影像進(jìn)行高精度的測(cè)量,就必須測(cè)定和補(bǔ)償相機(jī)畸變差,同時(shí)也需要精確測(cè)定出像主點(diǎn)坐標(biāo)值和相機(jī)的主距等要素,在論文中研究的內(nèi)容主要包括:1、總結(jié)相機(jī)標(biāo)定的內(nèi)容及方法。文章分析了數(shù)碼相機(jī)成像的原理,并對(duì)相機(jī)標(biāo)定內(nèi)容,即像片內(nèi)方位元素和光學(xué)畸變差進(jìn)行了詳細(xì)的介紹;根據(jù)標(biāo)定方式的不同,將相機(jī)標(biāo)定法分為傳統(tǒng)的相機(jī)標(biāo)定法、自標(biāo)定法和基于像滅點(diǎn)的相機(jī)標(biāo)定法,并對(duì)各種方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。2、列舉了比較常用的三種相機(jī)標(biāo)定方法即基于空間后方交會(huì)的相機(jī)標(biāo)定法、基于棋盤(pán)格的相機(jī)標(biāo)定法、基于像滅點(diǎn)的相機(jī)標(biāo)定法,并對(duì)三種方法的原理、模型進(jìn)行了詳細(xì)介紹。3、研發(fā)相機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將基于空間后方交會(huì)的相機(jī)標(biāo)定方法、基于棋盤(pán)格的相機(jī)標(biāo)定法、基于像滅點(diǎn)的相機(jī)標(biāo)定法三種相機(jī)標(biāo)定法編制成一個(gè)相機(jī)標(biāo)定系統(tǒng),并利用同一個(gè)相機(jī),選擇三種不同的焦距(24mm、35mm、50mm)將三種方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。4、對(duì)標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行比較分析。根據(jù)得到的相機(jī)標(biāo)定的結(jié)果分別從以下幾個(gè)方面對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較分析:(1)畸變參數(shù)結(jié)果比較分析。(2)畸變差結(jié)果比較分析。(3)兩次相機(jī)標(biāo)定的結(jié)果對(duì)比分析。(4)控制點(diǎn)的數(shù)量以及分布情況對(duì)空間后方交會(huì)法相機(jī)標(biāo)定結(jié)果的影響。(5)像片的數(shù)量以及姿態(tài)對(duì)棋盤(pán)格法相機(jī)標(biāo)定結(jié)果的影響。(6)像主距對(duì)相機(jī)畸變的影響。(7)單片空間后方交會(huì)和多片空間后方交會(huì)的比較分析。其中,在進(jìn)行單片空間后方交會(huì)和多片空間后方交會(huì)比較分析時(shí),從加入畸變改正和不加入畸變改正兩方面著手分析。通過(guò)對(duì)標(biāo)定結(jié)果的比較分析得出:徑向畸變對(duì)標(biāo)定結(jié)果的影響大于偏心畸變;隨著焦距的增加,相機(jī)的光學(xué)畸變參數(shù)的影響越來(lái)越;控制點(diǎn)的數(shù)量與分布都會(huì)對(duì)空間后方交會(huì)法相機(jī)標(biāo)定的結(jié)果產(chǎn)生影響,因此選擇控制點(diǎn)時(shí),數(shù)量在10個(gè)左右最好,分布是要均勻分布,遍布整個(gè)相片;相片拍攝時(shí)的姿態(tài)以及相片的數(shù)量對(duì)棋盤(pán)格法相機(jī)標(biāo)定有一定影響,拍攝相片時(shí)要選擇多個(gè)角度拍攝,相片數(shù)量取在15張最好;同時(shí)也證明了在相機(jī)技術(shù)發(fā)達(dá)的今天,空間后方交會(huì)法的標(biāo)定精度還是略高于基于像滅點(diǎn)的方法和基于棋盤(pán)格的方法;多片空間后方交會(huì)要比單片空間后方交會(huì)穩(wěn)定性高等。
【關(guān)鍵詞】:數(shù)碼相機(jī) 相機(jī)標(biāo)定 空間后方交會(huì) 棋盤(pán)格 像滅點(diǎn)
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:P23
【目錄】:
- 摘要6-8
- Abstract8-12
- 第1章 緒論12-16
- 1.1 研究的目的及意義12-13
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
- 1.3 文章主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排14-16
- 第2章 數(shù)碼相機(jī)標(biāo)定的理論基礎(chǔ)16-20
- 2.1 數(shù)碼相機(jī)概述16-17
- 2.1.1 數(shù)碼相機(jī)的類(lèi)型16
- 2.1.2 數(shù)碼相機(jī)的工作原理16-17
- 2.2 相機(jī)標(biāo)定理論基礎(chǔ)17-20
- 2.2.1 常用坐標(biāo)系17-18
- 2.2.2 內(nèi)方位元素18-19
- 2.2.3 外方位元素19
- 2.2.4 滅點(diǎn)19-20
- 第3章 相機(jī)標(biāo)定技術(shù)20-41
- 3.1 相機(jī)標(biāo)定內(nèi)容20-21
- 3.2 相機(jī)標(biāo)定方法21-22
- 3.3 相機(jī)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)22-23
- 3.4 棋盤(pán)格法23-29
- 3.4.1 原理23-27
- 3.4.2 棋盤(pán)格法的功能實(shí)現(xiàn)27-29
- 3.5 空間后方交會(huì)法29-36
- 3.5.1 原理29-33
- 3.5.2 空間后方交會(huì)法的功能實(shí)現(xiàn)33-36
- 3.6 像滅點(diǎn)法36-41
- 3.6.1 原理36-39
- 3.6.2 滅點(diǎn)法功能實(shí)現(xiàn)39-41
- 第4章 相機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)及結(jié)果分析41-59
- 4.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境41
- 4.2 系統(tǒng)綜述41-42
- 4.3 功能介紹42-43
- 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較分析43-59
- 4.4.1 畸變參數(shù)及畸變差比較分析44-53
- 4.4.2 空間后方交會(huì)法的實(shí)驗(yàn)分析53-57
- 4.4.3 基于棋盤(pán)格法的比較分析57-59
- 第5章 結(jié)論與展望59-60
- 致謝60-61
- 參考文獻(xiàn)61-63
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