Page 89 - 数字化测绘技术与理论研究

第二章 无人机摄影测量技术及有效应用

构（如建筑物或者树木）时，就会导致线性失真。影响镜头畸变的要素共有以下
几种。
（1）镜头焦距
焦距是光学镜头一个非常重要的参数。镜头焦距的长短决定了被摄物在成像

介质上的大小，也就相当于物和象的比例尺。对于数码照相机来说，其成像介质
为图像传感器。数码相机在航测中使用时，镜头焦距的长短就决定了地面影像分
辨率。当在相同距离拍摄同一个目标物体时，镜头焦距长的，所成物象大；镜头
焦距短的，所成物象小。镜头焦距的长短决定成像大小，视场角大小，景深和画

面的透视强弱。根据用途的不同，相机镜头的焦距相差可以非常大，有短到几毫
米，十几毫米的，也有长达几米的。航空摄影镜头焦距一般选在 20~100mm 这个
区间（不考虑镜头畸变的影响）。一般情况下，定焦镜头焦距越长，畸变越小；
焦距越短，畸变越大。虽然超长焦距镜头的畸变已经非常小，但实际上为了兼顾

航飞高度与其他参数，航测相机的镜头焦距不可能那么长。
（2）镜片加工工艺
镜片加工精度和加工环境直接决定光学镜片的精度。加工精度不高对成像畸
变影响是致命的，会直接导致镜头的畸变不均匀，而这种不均匀无法参数化或者

矫正，会严重影响模型的精度。
（3）镜片装配工艺
镜头装配工艺是指镜头整体模组与成像传感器的装配过程。相机检校参数内
方位元素主点位置、切向畸变等参数描述的就是该装配误差导致的问题。一般来

说，在一定范围是可以容许存在小范围装配误差的（当然肯定装配精度是越高越
好），只要检校参数准确，就能够较准确地描述影像的畸变，进而将影像去除畸
变。震动也会导致镜头的微小移动导致镜头畸变参数变化，这就是传统航测相机
作业飞行一段时间要重新固定再检校的原因。

3. 镜头畸变对倾斜摄影空中三角测量的影响
（1）三倍经验公式与重投影误差
在保证足够控制点前提下，模型的精度约等于影像采集平均分辨率的 3 倍。
但是实际上在有些场景下，多数的倾斜摄影相机采集的模型精度高于 3 倍平均分

辨率。空三像点的误差会影响密集点云的误差，从而影响模型的相对误差。所以
像点重投影误差的均方根是客观反映最终建模精度的重要指标之一。通过查看空

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