[发明专利]一种全景相机的严密标定方法

权利要求书

1.一种全景相机的严密标定方法，其特征在于，包括如下步骤：

s1、对全景相机中的每台单相机进行内方位元素和畸变参数的标定；

s2、建立全景相机标定场，并测量标定场中控制点的物方坐标；

s3、组成全景相机的所有单相机在多个摄影位置获取全景相机标定场的多组标定影像；

s4、将组成全景相机的每台单相机在多个摄影位置的标定影像作为一个整体，获取标定影像中控制点和重叠区域内影像连接点的像点坐标，组成单相机航带网；

s5、对单相机航带网进行光束法空三平差处理，获取每张影像的外方位元素；

s6、选择其中一个曝光点，进行单相机影像间的相对定向，获取相对定向元素的初始值；

s7、根据步骤s5和步骤s6中的初始解算结果将所有单相机在不同摄影位置获取的多张标定影像组成一个整体，以全景影像定位方程为基础建立误差方程和法方程，进行严密平差处理，获取全景相机中单相机间的严密相对位置参数；

其中，全景影像定位方程如下：

式中，x,y,-f为像点在像空间坐标系下的坐标；

Δx,Δy,Δz为单相机摄影中心在全景相机坐标系下的坐标，即单相机位置偏移量；

X₀,Y₀,Z₀为全景相机坐标系原点在地面物方坐标系下的坐标；

R_cam为单相机像空间坐标系相对于全景相机坐标系的旋转矩阵；

λ为比例系数；

R为全景相机坐标系相对于地面物方空间坐标系的旋转矩阵；

X,Y,Z为物点在地面物方空间坐标系下的坐标。

2.根据权利要求1所述的一种全景相机的严密标定方法，其特征在于，所述步骤s2中，全景相机标定场包括室内或室外的标定场；其中，标定场中的控制点包括人工标志点或已有地物的特征点。

3.根据权利要求1所述的一种全景相机的严密标定方法，其特征在于，所述步骤s2中，控制点的物方坐标获取方式包括通过高精度全站仪、经纬仪、或激光扫描仪观测获取。

4.根据权利要求1所述的一种全景相机的严密标定方法，其特征在于，所述步骤s3中，在沿直线方向的多个摄影位置获取的同一台单相机相邻的标定影像具有一定的重叠度。

5.根据权利要求1所述的一种全景相机的严密标定方法，其特征在于，所述步骤s3中，组成全景相机的单相机在标定场中的摄影距离大致相同。

6.根据权利要求1所述的一种全景相机的严密标定方法，其特征在于，所述步骤s4中，在每组标定影像中相邻的影像重叠区域内，选择特征明显的同名点作为影像连接点，并获取其像点坐标。

7.根据权利要求1所述的一种全景相机的严密标定方法，其特征在于，所述步骤s4中，影像连接点的获取方式包括单纯手工选择、全自动影像自动匹配或半自动人工辅助的方式。

8.根据权利要求1所述的一种全景相机的严密标定方法，其特征在于，所述步骤s5中，经过光束法空三平差处理的结果进行坐标系转换后可作为全景相机的标定参数使用。

9.根据权利要求1所述的一种全景相机的严密标定方法，其特征在于，所述步骤s6中，其中一个曝光点的单相机影像的相对定向结果可作为全景相机的标定参数使用。