无精密转台的测绘相机内方位标定法：基于旋转正交性

本文主要探讨了"基于旋转正交性的测绘相机内方位元素标定方法"，由远国勤等人在《仪器仪表学报》第35卷第1期（2014年1月）发表。文章的背景是为了解决在测绘相机内方位元素标定过程中，精密转台可能带来的标定精度问题。作者首先从摄影几何学的角度出发，深入分析了相机成像模型中的坐标变换，特别是关于旋转矩阵的性质，强调了旋转矩阵在保持坐标变换的正交性中的关键作用。 旋转矩阵的正交性对于保证影像空间和像平面之间的精确对应至关重要。通过利用这一特性，研究人员提出了一个创新的标定策略，即基于旋转矩阵的正交性来校准相机的内方位元素，包括主点位置和主距等参数。他们详细阐述了这一方法的具体实施步骤，包括如何构建和处理参变量矩阵，以及标定过程中如何处理各种影响因素。 文章的核心内容围绕着参变量矩阵的计算和优化，旨在找到一组参数，使得旋转矩阵在满足正交性的前提下，能最大限度地拟合实际相机的成像特性。这涉及到一系列的数学模型和优化算法，如最小二乘法或者Monte-Carlo模拟等。 作者还使用Monte-Carlo算法进行了精度评估，这是一种统计模拟方法，通过大量随机采样来估计标定算法的精度和可靠性。实验结果显示，当采用这种新方法时，在无需精密转台的条件下，测绘相机的内方位元素标定精度显著提高，主点位置达到3微米，主距达到5微米，已能满足测绘相机对高精度内方位元素标定的需求。 这篇文章为测绘相机的内方位元素标定提供了一种新颖且有效的解决方案，减轻了精密转台对精度的影响，对于提升测绘相机在地理信息获取、遥感等领域应用的性能具有重要意义。同时，它也展示了数学模型和统计方法在解决实际问题中的实用价值。