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原文传递车载CCD相机对标定研究

论文题名：	车载CCD相机对标定研究
关键词：	车载CCD相机;近景摄影测量;数据采集系统;相机标定
摘要：	现实世界都是三维的，对三维空间对象的描述和表达需要三维数据，采集和获取三维空间数据是刻画现实世界的根本途径。获取这些信息的手段多种多样，其中使用车载三维数据采集是较快捷的方式。利用不同的数据获取手段之间存在着的互补性，将近景摄影测量系统(CCD相机对)与激光扫描仪及定位导航系统(GPS/INS)集成在车辆上，构成了车载三维数据采集系统，完成对地物三维数据、纹理数据的采集以及建模，实现集成化的三维空间信息快速获取。其中CCD相机得到的是地物表面的二维影像，而得到物体的三维空间信息是最终目的，因此需要在车载三维数据采集系统下，一方面研究如何实时解算感兴趣地物目标的三维空间信息，这里相机标定是关键内容；另一方面研究如何优化解算模型以提高精度。本文以车载三维数据采集系统为基础，在高精度三维标定场条件下，对CCD相机对标定方法进行了探讨，主要内容包括：1)相机内参数的标定。研究了国内外现有的基于标定场相机标定方法，在这些标定方法基础上加以改进，提出了DLT与非线性迭代三步法，以提高精度。2)相对立体模型的确定。具有一定重叠的两张像片，可以构成立体模型来确定被摄地物的姿态。在解算出的相机内参数基础上，利用相对定向方法或空间前方交会方法进行实现，讨论并分析了两种方法所得解算模型精度。3)相机对绝对标定。CCD相机集成在车载三维数据采集系统上，相对立体模型不变，通过研究定位导航系统与相对立体模型的空间关系，解算绝对标定参数。取得的成果主要有：提出改进的内参数标定方法，DLT与非线性迭代三步法；利用相对定向方法建立相对立体模型；实现实时从二维影像得到三维空间信息；数字立体摄影测量系统软件的实现及应用。理论分析及实验结果表明，本文提出的相机标定方法具有较高的精度及稳定性，可以满足车载三维数据采集系统精度要求，也可以应用于其他多源数据的集成系统上。
作者：	韩冰
专业：	地图学与地理信息系统
导师：	盛业华
授予学位：	硕士
授予学位单位：	南京师范大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文