双镜头航空相机投影转换误差分析

《双镜头航空相机投影转换误差分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、航天返回与遥感第38卷第2期82SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING2017年4月双镜头航空相机投影转换误差分析周海岸黄巧林林招荣刘秀（北京空间机电研究所，北京100094）摘要双镜头双探测器拼接式航空摄影相机获取的是双中心投影影像，需要将其转换成等效单中心投影虚拟影像并控制其转换精度。文章对双镜头相机建立由双中心投影向等效单中心投影转换的数学模型，依据模型得出投影转换误差的影响因素，并采用蒙特卡罗方法与最大误差方法对投影转换误差进行MATLAB仿真，利用仿真结果分析总体误差分布与各误差源的影响效果，为误差源的范围限制提供参考。结果表明：对于参数特定的双镜头航空相机

2、，当主点误差限为0.5像元，主距误差限为1像元，相对角元素误差限为10″，相对线元素误差限为1mm，相对航高误差限为150m时，投影转换误差可控制在2像元内，且相对角元素误差为主要误差源。关键词双镜头投影转换误差仿真蒙特卡罗方法航空相机中图分类号:TP751文献标志码:A文章编号:1009-8518(2017)02-0082-09DOI:10.3969/j.issn.1009-8518.2017.02.011AnalysisofProjectiveConversionErrorforDual-LensAerialCameraZHOUHaianHUANGQiaolinLINZhaorongLIU

3、Xiu（BeijingInstituteofSpaceMechanics&Electricity,Beijing100094,China）AbstractItisadouble-centerprojectionimagethatanaerialphotographiccamerawithdouble-lensanddouble-sensorsobtains.Itisnecessarytoconvertthemtoanequivalentsingle-centerprojectionvirtualimageandcontroltheconversionaccuracy.Thispaperesta

4、blishesamathematicalmodeloftheconversionfromdouble-centerprojectiontoequivalentsingle-centerprojectionforadual-lensaerialcamera.Accordingtothemodel,theinfluencefactorsofprojectiveconversionerrorareobtained.Italsosimulatestheprojectiveconver-sionerrorwithMATLABbymethodsofMonteCarloandmaximumerror,ana

5、lyzesgeneralerrordistributionandconsequenceofeacherrorsourcebyutilizingthesimulationresult,andprovidingreferenceforthelimitsoferrorsources.Theresultsshowthatforadual-lensaerialcamerawithspecifiedparameters,theprojectivecon-versionerrorcouldbecontrolledwithin2pixeliftheerrormarginofprincipalpointsis0

6、.5pixel,focusdis-tances1pixel,relativeangleelements10″,relativelineelements1mmandrelativeflightheight150m,amongwhichtherelativeangleelementerroristhemajorerrorsource.Keywordsdual-lens;projectiveconversion;errorsimulation;MonteCarlomethod;aerialcamera0引言航空数字相机在地形制图、灾害监测、城市管理、资源调查等方面广泛应用，然而单面阵数字相机只能获取

7、小区域影像，难以满足大范围成图要求。为了扩大视场角，同时提高影像几何精度，可以采用收稿日期：2016-09-07万方数据第2期周海岸等:双镜头航空相机投影转换误差分析83双镜头、双探测器拼接而成的航空数字相机。双镜头相机曝光时生成的是双中心投影影像，需要将其转换成等效单中心投影，将不同探测器影像拼接生成大幅面虚拟影像，以方便后续处理。研究者从不同角[1-5]度分析了拼接式相机的虚拟影像生成。从投影