【摘要】：針對靶場現(xiàn)場監(jiān)測范圍大,相機(jī)焦距不固定,相機(jī)空間位置及角度各不相同的情況,為實(shí)現(xiàn)對彈落點(diǎn)空間坐標(biāo)位置的高精度自動測量,提出了一種在野外大視場環(huán)境下使用的基于單相機(jī)空間坐標(biāo)測量系統(tǒng)的快速標(biāo)定方法。首先,在小孔成像模型的基礎(chǔ)上,通過GPS測量獲得視場內(nèi)兩個(gè)標(biāo)定點(diǎn)及相機(jī)在大地坐標(biāo)系中的坐標(biāo);然后讀取標(biāo)定點(diǎn)的像素坐標(biāo),根據(jù)對角相等及最小二乘法實(shí)現(xiàn)焦距與旋轉(zhuǎn)矩陣的分步標(biāo)定;最后在保證標(biāo)定精度前提下,略去主點(diǎn)的標(biāo)定過程,確定相機(jī)主點(diǎn)為理想主點(diǎn)位置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在測試距離1km以外,對視場寬度為200m的區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測時(shí),校驗(yàn)點(diǎn)相對定位誤差低于0.25%。該相機(jī)標(biāo)定方法不需要高精度靶標(biāo),操作簡單,適用于野外大視場環(huán)境下單相機(jī)空間坐標(biāo)測量系統(tǒng)的快速標(biāo)定。
[Abstract]:Aiming at the situation that the range of field monitoring is large, the focal length of camera is not fixed, and the space position and angle of camera are different, in order to realize the high-precision automatic measurement of the space coordinate position of the missile landing point, A fast calibration method based on single camera spatial coordinate measurement system is presented in the field of large field of view. Firstly, on the basis of the small hole imaging model, the coordinates of two standard points in the field of view and the camera in the geodetic coordinate system are obtained by GPS measurement. Then the pixel coordinates of the scalar point are read, and the focal length and rotation matrix are calibrated step by step according to the diagonal equality and least square method. Finally, the camera main point is determined to be the ideal main point position under the premise of guaranteeing the calibration accuracy and omitting the calibration process of the main point. The experimental results show that the relative positioning error of the calibration point is less than 0.25 when monitoring the area with the width of the field of view 200m outside the test distance 1km. The camera calibration method does not need a high precision target and is easy to operate. It is suitable for the rapid calibration of the camera coordinate measurement system in the field of large field of view.
【作者單位】： 天津大學(xué)精密測試技術(shù)及儀器國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;天津大學(xué)微光機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.51575388)
【分類號】：TP391.41

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本文編號：2385941