用于天文摄影测量的相机标定研究

发布时间：2020-03-18 22:43

【摘要】：大地天文测量主要是通过观测恒星来测定地面控制点的天文经、纬度和天文方位角。随着摄影经纬仪的发展,迫切需要通过摄影测量的方法自动进行天文定位定向测量。天文摄影测量数据处理中需要对相机内外参数及畸变参数进行标定。本文利用摄影测量的原理和算法,结合大地天文测量的理论,寻求一种可用于天文摄影测量的基本技术及实现方法。通过拍摄常见的星体,建立天文摄影测量的观测模型,解算相机参数,以便进行天文测量。本文的主要工作内容包括:(1)介绍摄影测量的成像模型和相机镜头可能存在的畸变类型,通过共线方程式建立像点坐标和控制点坐标之间的函数关系,根据成像畸变推导出相机标定模型。(2)从时间系统和天球坐标系统出发,对地球在空间中不规律运动产生的问题做出改正,如岁差、章动等。接着分析了大气折射可能对天文观测造成的影响,并详细介绍了星体的视位置计算方法和公式。(3)在实验中实地拍摄了太阳、月亮和恒星等多幅图像,针对不同的星体的成像特点,利用不同的图像处理算法,提取星图的中心坐标。(4)根据解析摄影测量的模型,结合天文测量的方式,通过模拟星点在视场中的分布,进行观测和解算,验证了相机标定模型,并在天文测量实验中,拍摄星体,计算星体坐标和星图的图像中心坐标,通过相机标定模型解算相机的内外参数,实现用于天文摄影测量的相机标定。
【图文】：

技术路线图,相机标定,技术路线

西安科技大学硕士学位论文星敏感器标定的原理，运用摄影测量的平差计算方法，提式，标定用于天文摄影测量相机的方法与理论，以求解相并以此为基础来确定测站的天文方位角，为其它导航系统主要以恒星为观测目标，且大多在夜晚进行，观测时间受的自然天体为观测目标，白天观测太阳，夜晚可以观测月高的星体，在观测时间上比传统天文测量延长较多。

相机坐标系,物方,坐标系

三维空间坐标系中物点和对应像点坐标间的函数关系。这相机的内外参数和畸变参数。模型的理想模型是小孔模型，物方点经过成像中心，在成像面直线上，这是理想的线性模型。相机实际的成像模型是非是透镜，光线在穿过透镜时光路发生偏移。所以在应用中，小孔成像模型是普通相机成像应用最为广泛的模型。程式小孔成像模型中，物方点、成像中心、像点三点共线，于的关系式，在摄影测量中称共线方程式。在摄影测量中主如图 2.1 所示，包括：像素坐标系 O1-uv，图像坐标系 O2-方空间坐标系 O-XYZ，，图像坐标系以相机坐标系为中介实。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P236

【参考文献】