[发明专利]一种智能立体摄影内方位、相对定向和畸变系数标定方法

权利要求书

1.一种智能立体摄影内方位、相对定向和畸变系数标定方法，其特征在于，所述智能立体摄影内方位、相对定向和畸变系数标定方法，包括：选取少量特征点，依次通过相对定向的直接解到13参数控制方程组的解，参数由少到多的确定控制方程组的初始值；扩大特征点数量，依次通过迭代的方式逐步剔除匹配质量较低的特征点对，使待求参数逐步逼近真值，最后得到精确的内方位元素、畸变系数和相对定向参数值；

所述智能立体摄影内方位、相对定向和畸变系数标定方法包括以下步骤：

步骤一，测量物方测量区域内线段长度；

步骤二，采集影像获取线段端点的左右影像坐标，列出部分控制方程；

步骤三，均匀生成10×10个特征点，确定所述特征点的同名点；

步骤四，建立内方位元素、相对定向参数和镜头畸变系数标定的非线性控制方程组；

步骤五，确定所述非线性控制方程组的迭代解的初始值；

步骤六，进行步骤四所述非线性控制方程组的精确迭代解；

步骤七，采用“金字塔+最小二乘”匹配方法实现同名点的精确查找。

2.如权利要求1所述的智能立体摄影内方位、相对定向和畸变系数标定方法，其特征在于，步骤一中，所述测量物方测量区域内线段长度，包括：在物方观测区域测量不低于6条不在同一个平面的线段的长度；其中，所述线段端点周围纹理清晰，可作为特征点提取。

3.如权利要求1所述的智能立体摄影内方位、相对定向和畸变系数标定方法，其特征在于，步骤二中，所述采集影像获取线段端点的左右影像坐标，列出部分控制方程，包括：采集测量区影像，应用malab imshow命令显示测量影像，首先人工识别线段各端点在左右影像的坐标，然后用金字塔影像匹配方法和最小二乘匹配方法精确获得右影像中线段端点同名点坐标；

每一同名点列一个共面方程，每一条线段列一个距离方程，所述共面方程和距离方程均是参数控制方程的一部分。

4.如权利要求1所述的智能立体摄影内方位、相对定向和畸变系数标定方法，其特征在于，在步骤三中，均匀生成10×10个特征点，确定所述特征点的同名点，包括：按3*3个像素平均为一个像素生成3层金字塔影像，自下而上依次称为第一、二、三层影像；将左影像均匀分成10*10个区域，在每个区域内提取一个特征点；其中，利用Moravec算符提取特征点，并按照“金字塔+最小二乘”匹配方法匹配出对应的右影像同名点。

5.如权利要求1所述的智能立体摄影内方位、相对定向和畸变系数标定方法，其特征在于，步骤四中，所述建立内方位元素、相对定向参数和镜头畸变系数标定的非线性控制方程组，包括：

以左相机主光轴为z轴，x轴、y轴分别平行于CCD的行方向和列方向建立坐标系o-xyz，以下称为左相机坐标系，同理建立右相机坐标系o'-x'y'z'；被测物体上的一点A(x_A,y_A,z_A)在左右相机上各有一个像点a(x_a,y_a,-f)、a'(x'_a',y'_a',-f')，则直线oa、o'a'和oo'共面，即：

设被测物体上的两个点A(x_A,y_A,z_A)、B(x_B,y_B,z_B)之间的距离为l，则有：

其中，方程即为内方位元素、相对定向参数、镜头畸变系数标定的控制方程。