一种新型的数码相机室内检校场的建立方法
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图 １ 简易室内检校场
［收稿日期］ ２００８－ ０３－ ０７ ［作者简介］ 许磊（ １９８３－ ） ， 男， 安徽宿州人， 在读硕士研究生， 研究方向主要为近景摄影测量和机载激光雷达的数据处理、建筑物的
三维重建。
２００８ 年第 ２ 期
·北京测绘·
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１．２ 用作控制点的标志的制作 标志的选择应有利于进行图像处理时精确
１０３ ０．０００ ０．００２ ０．０００ ４０７ ０．００１ ０．００１ ０．００１ ６０５
１０４ － ０．００１ ０．００２ ０．０００ ４０８ ０．００１ ０．００１ ０．０００ ６０６
ΔＸ ０．００１ ０．００１ ０．００１ ０．００１
单位： ｍ
ΔＹ ０．０００ ０．００１ － ０．００１ ０．００１
［４］ 李长勋． ＡｕｔｏＣＡＤ ＶＢＡ程序开发技术［Ｍ］．国防工业出 版 社 ，２００４
［５］ 田永纯，师娟花，毛亚纯，礼戈．图幅接边软件设计［Ｊ］．黄 金 学 报 ，２０００，２（４）
ΔＺ
１０２ ０．００１ － ０．００５ ０．０１６ ３０２ ０．００２ － ０．００１ ０．０１２ ５０８ － ０．００２ ０．０１３ － ０．０１３
１０３ ０．００１ ０．０００ ０．００５ ３０３ ０．０００ ０．０００ ０．００９ ５０９ ０．０００ － ０．００１ － ０．００２
１０４ ０．００３ ０．００１ ０．００２ ３０４ ０．０００ － ０．００１ ０．００５ ５１０ － ０．００２ ０．００４ － ０．００４
２．２ 满足检校软件要求的验证
数码相机检校采用澳大利亚墨尔本大学编
制 的 Ａｕｓｔｒａｌｉｓ相 机 检 校 软 件 来 完 成 。 本 试 验 检 校
的相机为普通ＳＯＮＹ数码相机， 根据内方位元素 和畸变参数， 对影像进行重采样， 以消除相机镜 头畸变的影响。
（ １） 比较改正前后的相机畸变系数 将改正后的影像利用Ａｕｓｔｒａｌ ｉｓ检校软件重新 计算相机的“内方位元素”和“畸变参数”。改正前 后相机的内方位元素及畸变参数对照见表２。
提取像点坐标［３， ６］， 而且方便基于全站仪的测角模 式进行前方交会获得控制点坐标。标志的模板为 ８０ｍｍ×８０ｍｍ的白色方形铁片， 中心为４０ｍｍ的黑 色圆， 然后在其近似中心粘贴大小为１０ｍｍ×１０ ｍｍ的 反 光 片 。 模 板 选 择 铁 片 保 证 标 志 点 的 稳 定 性和耐用性； 黑色圆形与白色铁片形成明显反 差， 利于标志图像的自动识别； 反光片保证全站仪 准确获取标志点的物方坐标。制作的标志如图２。 １．３ 标志点坐标的获取
ΔＺ ０．００１ ０．０００ － ０．００１ ０．００
计算坐标的观测中误差为： ｍｘ＝ｍｙ＝±０．８ｍｍ； ｍｚ＝±０．７ｍｍ； ｍ０＝±１．３ｍｍ
考虑到获取检校场影像的实际情况， 可以近
似 认 为 被 摄 物 体 的 深 度 差 ｈ 为 平 均 测 距 Ｈ， 即
ｈ＝Ｈ＝１５ｍ， ｍｈ＝ｍｚ。根据内方位元素测定精度要求 估 计 式［３］：
参考文献
［１］ 赵江洪．地理信息系统中多图幅接边的设计与实现［Ｊ］． 测 绘 科 学 ，２９（１）
［２］ 华慧，童小华．数字化地图自动接边及其精度［Ｊ］．同济 大 学 学 报 ，２８（１）
［３］ 毛曦，李均力．用ＣＯＭ组件技术实现数字地图的自动 接 边 ［Ｊ］．计 算 机 时 代 ，２００４，（６）
（ １） 三 维 控 制 场 需 要 有 一 定 的 深 度［２］；（ ２） 利 于单片后方交会［３］；（ ３） 标志点之间的几何关系长 期 或 在 一 定 时 期 内 稳 定［１， ３］；（ ４） 标 志 点 利 用 经 纬 仪或全站仪精确测度［５， ９］。 １．１ 检校场地的选择
综合考虑以上关于三维检校场建立的条件， 检校场地选择建立在一个空教室里。教室有足够 的光线条件， 方便在任何时间获取试验所需数 据； 墙面为白色， 减少了影像噪声点的影响。建立 的室内检校场如图１。
立方法和流程。首先进行检校场地的建立 ， 包括场地的选择、标志点的制作及其坐标的量测， 然后对检校场的可
靠 性 进 行 了 验 证 。结 果 表 明 所 建 立 的 简 易 室 内 数 码 相 机 检 校 场 能 够 满 足 普 通 数 码 相 机 应 用 于 近 景 摄 影 测 量 的 检
校要求。并且， 检校场建立简易， 费用较传统数码相机检校场大大降低， 是对传统大型室内数码相机检校场的改
［３］ 冯文灏．关于近景摄影测量机检校的几个问题［Ｊ］．测绘 通 报 ，２０００，（１０）：１～３
［４］ 王 冬．基 于 多 片 空 间 后 方 交 会 的ＣＣＤ相 机 检 校［Ｊ］． 测
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２００８ 年第 ２ 期
·北京测绘·
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取各自结点坐标， 重画面状地物的方法来自百度文库 具有一 定创新性。
计 算 ｘ、ｙ、ｚ的 中 误 差 为 ： ｍｘ＝±２．０ｍｍ；ｍｙ＝± ６．５ｍｍ；ｍｚ＝±７．０ｍｍ；ｍ０＝±１０．０ｍｍ
摄影距离约为相对精度为 １ 试验结果表 １５００
明， 利用改正后的数码影像进行近景摄影测量， 精度较高， 同时进一步验证了相机检校场的可靠 性。
３ 结束语
本文讨论了简易室内数码相机检校场的建 立， 并结合Ａｕｓｔｒａｌｉｓ相机检校软件， 实现了普通数 码相机的标定。实验表明， 该检校场建立方法简 单易行， 经检校的普通数码相机能够满足近景摄
本文提出了一种新型的三维室内数码相机 检校场的建立方法， 它不仅继承了三维检校场地 的优点， 而且部分克服了前两种检校场不易携带 的缺点（ 本检校场的标志 点 易 于 取 下 、再 次 粘 贴 和坐标量测， 能够重复使用） ， 方便数码相机影像 获取后的预处理。使预处理后的影像能直接在数 字摄影测量工作站中使用。
图 ３ 改正前径向畸变最大值（ ２０２．６３μｍ ）
图 ４ 改后径向畸变最大值（ ３．８４μｍ ）
图 ５ 改正前偏心畸变最大值（ ８．５４μｍ ）
图 ６ 改正后偏心畸变最大值（ ０．７７μｍ）
表 ３ 摄影测量坐标与全站仪测量坐标比较表
单位： ｍ
点号 ΔＸ ΔＹ
ΔＺ
点号
ΔＸ ΔＹ
ΔＺ 点号 ΔＸ ΔＹ
志点各观测一遍， 取平均值作为标志点的坐标。 两组控制点（部分）的坐标差值比较结果如表１。
表 １ 部分控制点的两次观测坐标差值表
点号 ΔＸ ΔＹ
ΔＺ
点号
ΔＸ ΔＹ
ΔＺ
点号
１０１ ０．０００ ０．００１ － ０．００１ ３１３ ０．００１ ０．０００ ０．０００ ６０３
１０２ ０．０００ ０．００３ ０．００１ ３１４ ０．０００ ０．０００ ０．００１ ６０４
１ 检校场的建立
检查和校准相机的内方位元素和光学畸变 参数的过程在计算机视觉领域称为摄影机标定， 在摄影测量领域称为相机的检校。对于日益广泛 使用的非量测摄影机来说， 标定是从二维图像获
取三维信息必不可少的步骤［３， ７， ８］。普通数码相机 为非量测相机， 此类数码相机要想应用于摄影测 量就必须获得相机的参数文件， 其中包括相机的 内方位元素和畸变参数。用于普通数码相机检校 的三维检校场地一般应该满足以下几个方面的 要求：
表 ２ 影像改正前后所测相机的内方位元素及 畸变参数对照表
参数 ｆ Ｘ０ Ｙ０ Ｋ１ Ｋ２ Ｋ３ Ｐ１ Ｐ２
改正前 １．４５７２Ｅ＋００１ － ２．０４６４Ｅ－ ００２ － １．３８５６Ｅ－ ００２ ２．５２５４Ｅ－ ００４ ５．５５４３Ｅ－ ００６ － １．８４２４Ｅ－ ００８ － １．３０２０Ｅ－ ００４ ８．６３５６Ｅ－ ００５
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一种新型的数码相机室内检校场的建立方法
许 磊， 王留召， 余 洁， 王 丽
（ １．武汉大学， 湖北 武汉 ４３００７９； ２．河南理工大学， 河南 焦作 ４５４０００； 华南农业大学， 广东 广州 ５１０６４２５）
［摘 要］ 为了实现普通数码相机应用于摄影测量任务前的检验 ， 提出了一种简易室内数码相机检校场的建
０
０
０．０００８ｍｍ； ｍｆ＝０．０００７ｍｍ。
不同的摄影测量任务和测区的环境对内方
位元素的检校精度要求是不同的， 一般把检校精
度 控 制 在 ０．００１ 以 上 ［３］。 计 算 结 果 表 明 采 用
ＧＴＳ－ ３１１Ｓ型ＴＯＰＣＯＮ全 站 仪 斜 距 测 量 模 式 测 量
控制点坐标满足相机检校对控制点的精度要求。
!
ｆ #
#
ｍ ＝ｍ ＝ ｍ ，ｍ #
ｘ ０
ｙ ０
ｈ ##
%
#
Ｘ
Ｙ
# #
##
"
&
（１）
#
#
ｆ # ｍ＝ ｍ ##
ｆ
ｈ
ｈ $
# # # ## ’
其 中 ： ｆ为 相 机 的 主 距 ， ｍｘ ， ｍｙ ， ｍｆ分 别 为 内 方
０
０
位元素的中误差。
计 算 内 方 位 元 素 的 中 误 差 分 别 为 ： ｍｘ ＝ｍｙ＝
改正后 １．４５７４Ｅ＋００１ － ２．８５１２Ｅ－ ００３ ４．５５６９Ｅ－ ００５ － ３．６５２６Ｅ－ ００５ ２．０１２８Ｅ－ ００６ － ２．１４１０Ｅ－ ００８ １．０７４３Ｅ－ ００７ ６．７４３９Ｅ－ ００８
备注 主 距 （ｍｍ） 主 点 坐 标 （ｍｍ）
径向畸变参数
偏心畸变参数
表２表明， 根据检校软件获得的像主点坐标 和畸变系数对影像进行重采样， 其改正效果非常 明显， 从而充分证明检校场地满足Ａｕｓｔｒａｌｉｓ检校 软件的要求。
进。
［关键词］ 检校场； 数码相机； 内方位元素； 光学畸变参数
［中图分类号］ Ｐ２０４
［文献标识码］ Ｂ
［文章编号］ １００７－ ３０００（ ２００８） ０２－ ４
近年来， 随着普通数码相机在近景摄影测量 中的广泛应用， 各种用于数码相机检校的场地建 立和相应的检校理论都得到快速的发展。数码相 机检校场建立的目的之一是为了获得非量测相 机的内方位元素 （ ｘ０， ｙ０，ｆ） 和各种畸变参数（ ｋ１，ｋ２ …； ｐ１，ｐ２…） ［１￣６］。一般地， 基于控制点的三维检校场 地分为两种： 一种是大型室外数码相机检校场， 典型的检校场地如ＪＸＤＣ－ ４数码航摄相机使用的 检校场； 另一种是复杂的室内数码相机检校场， 如武汉大学遥感信息工程学院建立的室内检校 场地。传统三维检校场存在造价比较昂贵， 不易携 带等缺点， 并且室外检校场日常维护还比较困难。
主 点 检 校 精 度 控 制 在ｍｘ ＝ｍｙ＝０．０１ｍｍ的 要 求 ； 畸
０
０
变参数也都大幅减小， 最大畸变量为４．６１μｍ， 改
正效果非常理想［３］。 ２．３ 全站仪坐标和摄影测量坐标的比较
为了进一步验证相机检校参数的可靠性， 利 用检校场进行了近景摄影测量试验。将改正后的 像对在ＪＸ４上进行处理。拍摄距离１３米， 相对定向 选择了九个控制点， 所有的控制点（ 共７６个） 进行 绝对定向。利用ＪＸ４提供的绝对定向的精度报告， 可以获得所有控制点的物方坐标， 再与建场时全 站 仪 测 量 的 坐 标 比 较 。 比 较 结 果 （部 分 ）如 表 ３ 。
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（ ２） 改正前后影像的光学畸变量比较
图 ３、４ 显 示 了 影 像 改 正 前 后 的 径 向 畸 变 最 大
值变化， 图５、６显示了影像改正前后的偏心畸变
最大值变化。
以上试验结果表明， 改正后影像的主点坐标
（ ｘ０＝－ ２．８５１２Ｅ－ ０．００３ｍｍ， ｙ０＝４．５５６９Ｅ－ ００５ｍｍ， ） ， 明显满足于对摄影测量任务和环境不严格区分，
影测量和部分工业摄影测量的精度要求， 使非量 测相机更加方便的应用于近景和工业摄影测量。
参考文献
［１］ 王留召等．航空摄影测量数码相机检校场的建立［Ｊ］．河 南 理 工 大 学 学 报 ，２００６，２５（１）：４６～４８
［２］ 程 效 军 ，胡 敏 捷 ．数 字 相 机 的 检 校 ［Ｊ］． 铁 路 航 测 ，２００１， （４）：１２～１４
控 制 点 坐 标 的 量 测 采 用 ＧＴＳ－ ３１１Ｓ 型 ＴＯＰＣＯＮ全站仪， 测回法进行观测， 观测两个测 回。此全站仪为２〞级全站仪， 平均测距约为１５ｍ。
图 ２ 检校场控制点标志
考虑到只需获取标志点物方坐标的相对值， 采用 相对坐标系法对其进行量测。
２ 试验与结果分析
２．１ 全站仪量测坐标的比较 依 照 上 述 方 法 ， 甲 、乙 两 人 分 别 对 所 有 的 标
［收稿日期］ ２００８－ ０３－ ０７ ［作者简介］ 许磊（ １９８３－ ） ， 男， 安徽宿州人， 在读硕士研究生， 研究方向主要为近景摄影测量和机载激光雷达的数据处理、建筑物的
三维重建。
２００８ 年第 ２ 期
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１．２ 用作控制点的标志的制作 标志的选择应有利于进行图像处理时精确
１０３ ０．０００ ０．００２ ０．０００ ４０７ ０．００１ ０．００１ ０．００１ ６０５
１０４ － ０．００１ ０．００２ ０．０００ ４０８ ０．００１ ０．００１ ０．０００ ６０６
ΔＸ ０．００１ ０．００１ ０．００１ ０．００１
单位： ｍ
ΔＹ ０．０００ ０．００１ － ０．００１ ０．００１
［４］ 李长勋． ＡｕｔｏＣＡＤ ＶＢＡ程序开发技术［Ｍ］．国防工业出 版 社 ，２００４
［５］ 田永纯，师娟花，毛亚纯，礼戈．图幅接边软件设计［Ｊ］．黄 金 学 报 ，２０００，２（４）
ΔＺ
１０２ ０．００１ － ０．００５ ０．０１６ ３０２ ０．００２ － ０．００１ ０．０１２ ５０８ － ０．００２ ０．０１３ － ０．０１３
１０３ ０．００１ ０．０００ ０．００５ ３０３ ０．０００ ０．０００ ０．００９ ５０９ ０．０００ － ０．００１ － ０．００２
１０４ ０．００３ ０．００１ ０．００２ ３０４ ０．０００ － ０．００１ ０．００５ ５１０ － ０．００２ ０．００４ － ０．００４
２．２ 满足检校软件要求的验证
数码相机检校采用澳大利亚墨尔本大学编
制 的 Ａｕｓｔｒａｌｉｓ相 机 检 校 软 件 来 完 成 。 本 试 验 检 校
的相机为普通ＳＯＮＹ数码相机， 根据内方位元素 和畸变参数， 对影像进行重采样， 以消除相机镜 头畸变的影响。
（ １） 比较改正前后的相机畸变系数 将改正后的影像利用Ａｕｓｔｒａｌ ｉｓ检校软件重新 计算相机的“内方位元素”和“畸变参数”。改正前 后相机的内方位元素及畸变参数对照见表２。
提取像点坐标［３， ６］， 而且方便基于全站仪的测角模 式进行前方交会获得控制点坐标。标志的模板为 ８０ｍｍ×８０ｍｍ的白色方形铁片， 中心为４０ｍｍ的黑 色圆， 然后在其近似中心粘贴大小为１０ｍｍ×１０ ｍｍ的 反 光 片 。 模 板 选 择 铁 片 保 证 标 志 点 的 稳 定 性和耐用性； 黑色圆形与白色铁片形成明显反 差， 利于标志图像的自动识别； 反光片保证全站仪 准确获取标志点的物方坐标。制作的标志如图２。 １．３ 标志点坐标的获取
ΔＺ ０．００１ ０．０００ － ０．００１ ０．００
计算坐标的观测中误差为： ｍｘ＝ｍｙ＝±０．８ｍｍ； ｍｚ＝±０．７ｍｍ； ｍ０＝±１．３ｍｍ
考虑到获取检校场影像的实际情况， 可以近
似 认 为 被 摄 物 体 的 深 度 差 ｈ 为 平 均 测 距 Ｈ， 即
ｈ＝Ｈ＝１５ｍ， ｍｈ＝ｍｚ。根据内方位元素测定精度要求 估 计 式［３］：
参考文献
［１］ 赵江洪．地理信息系统中多图幅接边的设计与实现［Ｊ］． 测 绘 科 学 ，２９（１）
［２］ 华慧，童小华．数字化地图自动接边及其精度［Ｊ］．同济 大 学 学 报 ，２８（１）
［３］ 毛曦，李均力．用ＣＯＭ组件技术实现数字地图的自动 接 边 ［Ｊ］．计 算 机 时 代 ，２００４，（６）
（ １） 三 维 控 制 场 需 要 有 一 定 的 深 度［２］；（ ２） 利 于单片后方交会［３］；（ ３） 标志点之间的几何关系长 期 或 在 一 定 时 期 内 稳 定［１， ３］；（ ４） 标 志 点 利 用 经 纬 仪或全站仪精确测度［５， ９］。 １．１ 检校场地的选择
综合考虑以上关于三维检校场建立的条件， 检校场地选择建立在一个空教室里。教室有足够 的光线条件， 方便在任何时间获取试验所需数 据； 墙面为白色， 减少了影像噪声点的影响。建立 的室内检校场如图１。
立方法和流程。首先进行检校场地的建立 ， 包括场地的选择、标志点的制作及其坐标的量测， 然后对检校场的可
靠 性 进 行 了 验 证 。结 果 表 明 所 建 立 的 简 易 室 内 数 码 相 机 检 校 场 能 够 满 足 普 通 数 码 相 机 应 用 于 近 景 摄 影 测 量 的 检
校要求。并且， 检校场建立简易， 费用较传统数码相机检校场大大降低， 是对传统大型室内数码相机检校场的改
［３］ 冯文灏．关于近景摄影测量机检校的几个问题［Ｊ］．测绘 通 报 ，２０００，（１０）：１～３
［４］ 王 冬．基 于 多 片 空 间 后 方 交 会 的ＣＣＤ相 机 检 校［Ｊ］． 测
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取各自结点坐标， 重画面状地物的方法来自百度文库 具有一 定创新性。
计 算 ｘ、ｙ、ｚ的 中 误 差 为 ： ｍｘ＝±２．０ｍｍ；ｍｙ＝± ６．５ｍｍ；ｍｚ＝±７．０ｍｍ；ｍ０＝±１０．０ｍｍ
摄影距离约为相对精度为 １ 试验结果表 １５００
明， 利用改正后的数码影像进行近景摄影测量， 精度较高， 同时进一步验证了相机检校场的可靠 性。
３ 结束语
本文讨论了简易室内数码相机检校场的建 立， 并结合Ａｕｓｔｒａｌｉｓ相机检校软件， 实现了普通数 码相机的标定。实验表明， 该检校场建立方法简 单易行， 经检校的普通数码相机能够满足近景摄
本文提出了一种新型的三维室内数码相机 检校场的建立方法， 它不仅继承了三维检校场地 的优点， 而且部分克服了前两种检校场不易携带 的缺点（ 本检校场的标志 点 易 于 取 下 、再 次 粘 贴 和坐标量测， 能够重复使用） ， 方便数码相机影像 获取后的预处理。使预处理后的影像能直接在数 字摄影测量工作站中使用。
图 ３ 改正前径向畸变最大值（ ２０２．６３μｍ ）
图 ４ 改后径向畸变最大值（ ３．８４μｍ ）
图 ５ 改正前偏心畸变最大值（ ８．５４μｍ ）
图 ６ 改正后偏心畸变最大值（ ０．７７μｍ）
表 ３ 摄影测量坐标与全站仪测量坐标比较表
单位： ｍ
点号 ΔＸ ΔＹ
ΔＺ
点号
ΔＸ ΔＹ
ΔＺ 点号 ΔＸ ΔＹ
志点各观测一遍， 取平均值作为标志点的坐标。 两组控制点（部分）的坐标差值比较结果如表１。
表 １ 部分控制点的两次观测坐标差值表
点号 ΔＸ ΔＹ
ΔＺ
点号
ΔＸ ΔＹ
ΔＺ
点号
１０１ ０．０００ ０．００１ － ０．００１ ３１３ ０．００１ ０．０００ ０．０００ ６０３
１０２ ０．０００ ０．００３ ０．００１ ３１４ ０．０００ ０．０００ ０．００１ ６０４
１ 检校场的建立
检查和校准相机的内方位元素和光学畸变 参数的过程在计算机视觉领域称为摄影机标定， 在摄影测量领域称为相机的检校。对于日益广泛 使用的非量测摄影机来说， 标定是从二维图像获
取三维信息必不可少的步骤［３， ７， ８］。普通数码相机 为非量测相机， 此类数码相机要想应用于摄影测 量就必须获得相机的参数文件， 其中包括相机的 内方位元素和畸变参数。用于普通数码相机检校 的三维检校场地一般应该满足以下几个方面的 要求：
表 ２ 影像改正前后所测相机的内方位元素及 畸变参数对照表
参数 ｆ Ｘ０ Ｙ０ Ｋ１ Ｋ２ Ｋ３ Ｐ１ Ｐ２
改正前 １．４５７２Ｅ＋００１ － ２．０４６４Ｅ－ ００２ － １．３８５６Ｅ－ ００２ ２．５２５４Ｅ－ ００４ ５．５５４３Ｅ－ ００６ － １．８４２４Ｅ－ ００８ － １．３０２０Ｅ－ ００４ ８．６３５６Ｅ－ ００５
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一种新型的数码相机室内检校场的建立方法
许 磊， 王留召， 余 洁， 王 丽
（ １．武汉大学， 湖北 武汉 ４３００７９； ２．河南理工大学， 河南 焦作 ４５４０００； 华南农业大学， 广东 广州 ５１０６４２５）
［摘 要］ 为了实现普通数码相机应用于摄影测量任务前的检验 ， 提出了一种简易室内数码相机检校场的建
０
０
０．０００８ｍｍ； ｍｆ＝０．０００７ｍｍ。
不同的摄影测量任务和测区的环境对内方
位元素的检校精度要求是不同的， 一般把检校精
度 控 制 在 ０．００１ 以 上 ［３］。 计 算 结 果 表 明 采 用
ＧＴＳ－ ３１１Ｓ型ＴＯＰＣＯＮ全 站 仪 斜 距 测 量 模 式 测 量
控制点坐标满足相机检校对控制点的精度要求。
!
ｆ #
#
ｍ ＝ｍ ＝ ｍ ，ｍ #
ｘ ０
ｙ ０
ｈ ##
%
#
Ｘ
Ｙ
# #
##
"
&
（１）
#
#
ｆ # ｍ＝ ｍ ##
ｆ
ｈ
ｈ $
# # # ## ’
其 中 ： ｆ为 相 机 的 主 距 ， ｍｘ ， ｍｙ ， ｍｆ分 别 为 内 方
０
０
位元素的中误差。
计 算 内 方 位 元 素 的 中 误 差 分 别 为 ： ｍｘ ＝ｍｙ＝
改正后 １．４５７４Ｅ＋００１ － ２．８５１２Ｅ－ ００３ ４．５５６９Ｅ－ ００５ － ３．６５２６Ｅ－ ００５ ２．０１２８Ｅ－ ００６ － ２．１４１０Ｅ－ ００８ １．０７４３Ｅ－ ００７ ６．７４３９Ｅ－ ００８
备注 主 距 （ｍｍ） 主 点 坐 标 （ｍｍ）
径向畸变参数
偏心畸变参数
表２表明， 根据检校软件获得的像主点坐标 和畸变系数对影像进行重采样， 其改正效果非常 明显， 从而充分证明检校场地满足Ａｕｓｔｒａｌｉｓ检校 软件的要求。
进。
［关键词］ 检校场； 数码相机； 内方位元素； 光学畸变参数
［中图分类号］ Ｐ２０４
［文献标识码］ Ｂ
［文章编号］ １００７－ ３０００（ ２００８） ０２－ ４
近年来， 随着普通数码相机在近景摄影测量 中的广泛应用， 各种用于数码相机检校的场地建 立和相应的检校理论都得到快速的发展。数码相 机检校场建立的目的之一是为了获得非量测相 机的内方位元素 （ ｘ０， ｙ０，ｆ） 和各种畸变参数（ ｋ１，ｋ２ …； ｐ１，ｐ２…） ［１￣６］。一般地， 基于控制点的三维检校场 地分为两种： 一种是大型室外数码相机检校场， 典型的检校场地如ＪＸＤＣ－ ４数码航摄相机使用的 检校场； 另一种是复杂的室内数码相机检校场， 如武汉大学遥感信息工程学院建立的室内检校 场地。传统三维检校场存在造价比较昂贵， 不易携 带等缺点， 并且室外检校场日常维护还比较困难。
主 点 检 校 精 度 控 制 在ｍｘ ＝ｍｙ＝０．０１ｍｍ的 要 求 ； 畸
０
０
变参数也都大幅减小， 最大畸变量为４．６１μｍ， 改
正效果非常理想［３］。 ２．３ 全站仪坐标和摄影测量坐标的比较
为了进一步验证相机检校参数的可靠性， 利 用检校场进行了近景摄影测量试验。将改正后的 像对在ＪＸ４上进行处理。拍摄距离１３米， 相对定向 选择了九个控制点， 所有的控制点（ 共７６个） 进行 绝对定向。利用ＪＸ４提供的绝对定向的精度报告， 可以获得所有控制点的物方坐标， 再与建场时全 站 仪 测 量 的 坐 标 比 较 。 比 较 结 果 （部 分 ）如 表 ３ 。
２２
·北京测绘·
２００８ 年第 ２ 期
（ ２） 改正前后影像的光学畸变量比较
图 ３、４ 显 示 了 影 像 改 正 前 后 的 径 向 畸 变 最 大
值变化， 图５、６显示了影像改正前后的偏心畸变
最大值变化。
以上试验结果表明， 改正后影像的主点坐标
（ ｘ０＝－ ２．８５１２Ｅ－ ０．００３ｍｍ， ｙ０＝４．５５６９Ｅ－ ００５ｍｍ， ） ， 明显满足于对摄影测量任务和环境不严格区分，
影测量和部分工业摄影测量的精度要求， 使非量 测相机更加方便的应用于近景和工业摄影测量。
参考文献
［１］ 王留召等．航空摄影测量数码相机检校场的建立［Ｊ］．河 南 理 工 大 学 学 报 ，２００６，２５（１）：４６～４８
［２］ 程 效 军 ，胡 敏 捷 ．数 字 相 机 的 检 校 ［Ｊ］． 铁 路 航 测 ，２００１， （４）：１２～１４
控 制 点 坐 标 的 量 测 采 用 ＧＴＳ－ ３１１Ｓ 型 ＴＯＰＣＯＮ全站仪， 测回法进行观测， 观测两个测 回。此全站仪为２〞级全站仪， 平均测距约为１５ｍ。
图 ２ 检校场控制点标志
考虑到只需获取标志点物方坐标的相对值， 采用 相对坐标系法对其进行量测。
２ 试验与结果分析
２．１ 全站仪量测坐标的比较 依 照 上 述 方 法 ， 甲 、乙 两 人 分 别 对 所 有 的 标