Page 194 - 数字化测绘技术与理论研究

Research on Digital Surveying and Mapping Technology and Theory
数字化测绘技术与理论研究

第四节 近景摄影机的检校

一、近景摄影测量理论基础

众所周知，近景摄影测量主要是对拍摄目标拍摄获得的二维像片进行处理以

获得未知点的坐标。在数据处理过程中我们会用到一些统一坐标系统，数据处理
基本原理大多是用共线条件方程或者其变形形式。专业量测相机可以直接用于摄
影测量，但是普通数码相机与专业量测相机相比，在信噪比、成像质量、稳定性、

可控能力等指标方便都要差一些，而且它的镜头存在畸变差，不能直接用于近景
摄影测量。为了实现数码相机应用于摄影测量，必须先对数码相机进行检校。所
谓数码相机检校，就是利用一定的模型和方法，对其拍摄的相片进行处理，从而
解算出内方位元素、外方位元素以及相机的畸变参数。经过检校后的数码相机便
可以用于高精度的摄影测量工作。国内外比较常用的相机检校模型主要包括 DLT

检校模型、空间后方交会检校模型、自检校模型等等。选择不同的检校方法，所
得到的检校结果也会有所不同，计算精度会有所差别。近景摄影测量的主要目的
是利用像点坐标确定目标物上未知点的坐标，因此，必须首先选择适当的坐标系

来定量描述像点和未知点的位置，求出坐标系之间的转换关系，才能实现利用像
点求出相应的未知点坐标。摄影测量坐标系按照表示对象可以分为两大类：一类
是用于表示像点位置的，称为像方坐标系，另一类是用于描述被摄目标上的点位
的，称为物方坐标系。这是中国惯用的摄影测量坐标系统。

二、近景摄影机检校内容

恢复每张影像光束的正确形状，即借内方位元素恢复摄影中心与像片之间的
相对几何关系，几乎是所有摄影测量处理方法必须经过的一个作业过程。另外，
为了正确恢复摄影时的光束形状，也必须知晓光学畸变系数。检查和校正摄影机

（摄像机）内方位元素和光学畸变系数的过程称之为近景摄影机的检校。广义上讲，
近景摄影机检校的内容，比上述定义所涉及的内容还要宽广，包括：主点位置
（x0，y0）与主距（f）的测定；光学畸变系数的测定；压平装置以及像框坐标
系的设定；调焦后主距变化的测定与设定；调焦后畸变差变化的测定；摄影机偏

心常数的测定；立体摄影机（及立体视觉系统）内方位元素与外方位元素的测定；

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