Page 34 - 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

机进行量测化处理，然后再将其视为内方位元素已知的专业相机使用。研究表明，
数码相机的量测化使用，不仅对拍摄条件和数据处理方法要求比较低，而且在拍
摄条件较弱的时候，其量测结果可能比第一类更好。目前数码相机量测化可以分
为三维控制的数码相机检校和二维控制的数码相机检校。

1. 相机构象畸变差特性
相机的畸变差是指相对于理想的中心投影影像的变形误差。由于数码相机的
成像方式，它的构像畸变差比专业量测相机要大很多，不能忽略，这在一定程度
上限制了数码相机的量测应用。因此很多人对数码相机的构像畸变差进行了研究，

数码相机的镜头畸变差主要包括径向畸变差和切向畸变差（也称离心畸变差）。
（1）径向畸变
径向畸变差是由于镜片自身的结构误差造成的，它会使得像点坐标沿着像径
方向发生变化，畸变差大小与像点的向径长度有关，而且一般呈对称分布。

（2）切向畸变
切向畸变是由于相机镜头中镜片组中各个透镜光心没有严格位于一条直线上
造成的。它会使得像点坐标在径向和切向（垂直于径向的方向）都会发生变化。
最后得到的构像畸变差的特性为：第一，普通数码相机确实存在较大的构像畸变

差，比光学相机的质量要低。第二，普通数码相机构像畸变差主要是对称的径向
畸变，并且从像幅中心向外辐射性逐渐增大，符合光学构像畸变差的普遍规律。
第三，普通数码相机的构像畸变差具有良好的稳定性，这是数码相机测量化应用
的前提。

2. 三维控制的数码相机检校方法
（1）三维控制场的建立
三维控制的数码相机检校就是在三维控制条件下进行数码相机检校，需要精
密的三维控制场作为控制基准。三维控制场是指在同一个坐标系下，布设具有足

够数量的三维控制点集合，这些点要求布置合理、结构稳定，点位精度高、不能
位于同一平面。三维控制场中控制点的点位精度要求一般为 0.1mm，为了能达到
精度要求，可利用测角精度不低于 2″级别的全站仪，采用多测回测角前方交会
方法进行观测，再采用三角高程测量方法，求得各控制点的高程。观测过程中要

用到高精度基准线（一般是高精度水准尺）进行长度归化改正，用以获得前方交
会基线长度及精确值，最终获得控制点的三维准确坐标。三维控制场内的控制点

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