SWDC-4数码航空相机虚拟影像生成.pdfVIP

第33卷第5期 武 汉 大 学 学 报 ·信 息科 学 版 Vo1．33 No．5 2008年5月 Geomatics and Information Science of Wuhan University Mav 2008 文章编号：1671-8860(2008)05—0450—04 文献标志码：A SWDC一4数码航空相机虚拟影像生成 李 健 刘先林 万幼川 刘凤德 (1 武汉大学遥感信息工程学院，武汉市珞喻路129号，430079) (2 中国测绘科学研究院，北京市海淀区北太平路16号，100039) 摘 要：介绍了利用外视场拼接技术生成虚拟影像的主要过程和原理，包括相机检校、影像纠正、内部相对定 向、虚拟影像生成。实验结果表明，SWDC一4数字航摄仪的高程精度指标达到同类产品的国际领先水平，平面 精度指标达到国际先进水平。测图精度检测结果表明，使用SWDC一4数码航空相机影像资料测制的1：500、 1：1 000、1：2 000、1：5 000比例尺地形图满足精度要求，优于规范规定的限差。 关键词：SwDc_4；数码航空相机；虚拟影像；相机检校 中图法分类号：P246．1 P231．5 目前，国际上主流的数码航空相机生产厂商及 机影像拼接而成的，其基本原理是：利用水平像片 其产品主要包括UltraCam D大像幅数码航空相 上重叠部分的同名点，根据旋转平移关系求解四 机、DMC大像幅数码航空相机、ADS40推扫式线阵 幅影像的相对方位元素，然后将水平影像同时投 数码航摄相机l_1 ]。从类型上看，主要分为线阵相 影到虚拟影像上。 机和面阵相机两类。线阵相机(如ADS40)的镜头 1．1 相机检校与畸变改正 只有一个，是严格的中心投影 ]，基高比大，推扫方 相机检校就是检查和校正摄影机(摄像机)内 式有利于正射影像的生成，但是对飞行条件要求高 方位元素和镜头光学畸变系数的过程。它几乎是 (如需POS、地面站支持等)，覆盖范围小，后续处理 所有摄影测量处理方法必须经过的一个作业过程， 复杂，且现有的处理系统无法处理等；面阵相机(如 同时也是提高摄影测量精度的一个重要因素。 DMC、UCD)的影像质量好，平面精度高，完全满足 SwDC_4所用的相机为民用非量测型相机，没有 大比例尺作业的要求，且处理方便，但国内外的大 固定的内方位元素而不能用于测量，所以首先要进 量试验【1 表明，其基高比较小，覆盖范围小，高程 行高精度的单机检校。在对拥有数百个精密坐标 精度低。为克服以上相机的缺点，研制开发了具 标志点的检校场进行拍照后，应用 Australis软件 有我国自主知识产权的高性能新型数码航空相机。 对检校场拍摄的影像进行光束法平差，计算得到主 本文对利用外视场拼接技术生成大幅面面阵航空 距(厂)、主点偏移( 。， )、径向畸变参数(K ，K ， 相机的虚拟影像进行了研究。 K。)、偏心畸变参数(P ，P )、焦平面畸变参数(6 ， b2)，相机的内方位元素精度在2／am以内。 1 拼接原理 在获取高精度畸变参数后，须将原始影像根 据畸变公式逐像元地进行畸变差改正_6]，得到主 由于技术原因，直接生产大幅面的CCD面阵 点偏移和镜头畸变差均为零的理想影像，为后续 相机还有一定的困难 ，一