Page 88 - 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

情况尤其需要注意，应通过增加外业控制点、检查点重新解算的方式提升外符合
精度。
（四）镜头畸变对空中三角测量的影响及优化
1. 镜头畸变造成的空三分层问题

建模软件对航片特征点识别结果的好坏，是决定空三能否成功的关键。在大
面积田地、山地等特征点不足的场景会大概率发生空三分层问题，这是航测的痛
点与难点。“像差”是背后的主要原因。光线通过相机镜头时，会发生折射，由
于各色光的波长不同，折射率不一样，弯曲度也不一样，就会产生“像差”，像

差会造成两个后果：一是透过镜头的物点不会完美聚焦，二是物象边缘明暗交界
处容易出现彩虹边缘。空三匹配时因为物象周围的彩虹色差，可能导致匹配出现
差错。当这种差错累积到足够大的时候，就会引起分层。因为透视失真造成的光
学透明的畸变统称为镜头畸变。这种失真对于摄影测量非常不利，因为摄影测量

对精度的要求很高，所以要求航片尽可能反映地物的真实比例信息。相机镜头畸
变会造成像点坐标位移，使得镜头中心像点和对应的物点不能满足中心投影的光
学共轭关系，从而降低影像的配准精度。
（1）径向畸变

径向畸变是沿着透镜半径方向的畸变，产生的原因是镜头的形状不规则，从
而导致光线在透镜中心的地方比靠近中心的地方更加弯曲。成像仪光轴中心的畸
变为 0，沿着镜头半径方向向边缘移动，畸变越来越严重。径向畸变是一种对称
畸变。

（2）切向畸变
切向畸变是由于透镜本身与相机传感器平面（或像平面）或图像平面不平行
而产生的，这种情况多是由于透镜被粘贴到镜头上有安装偏差，从而导致透镜的
轴线较正确位置产生了偏离。该畸变是一种非对称畸变。

2. 影响镜头畸变的因素
通常镜头畸变可以分为枕形畸变、桶形畸变、线性畸变。其中枕形畸变是由
镜头引起的画面向中间“收缩”的现象，在使用长焦镜头或变焦镜头的长焦端时，
最容易引起枕形失真；桶形畸变是由镜头中透镜物理性能以及镜片组结构引起的

成像画面呈桶形膨胀的失真现象，在使用广角镜头或变焦镜头的广角端时，最容
易引起桶形失真现象；线性畸变又叫线性失真，当试图近距离拍摄高大的直线结

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