关键词:倾斜影像、相机校准、3D 城市模型、多传感器、视轴校准 摘要:除了创建虚拟动画 3D 城市模型、国土安全和城市规划分析外,准确确定倾斜影像中的几何特征也是当今的一项重要任务。由于单幅图像数量巨大,控制点的减少迫使人们使用直接参考设备。这需要精确的相机校准和额外的调整程序。本文旨在展示各种校准步骤的工作流程,并将展示使用最终 3D 城市模型进行校准飞行的示例。与大多数其他软件不同,倾斜相机不是作为与天底传感器共同配准的传感器使用,所有相机图像都作为单个预定向数据进入 AT 过程。这样可以实现更好的后校准,以便检测单个相机校准中的变化和其他机械效应。所示的传感器(倾斜成像仪)基于 5 台 Phase One 相机,其中天底相机配备 50 毫米镜头,像素为 80 MPIX,而倾斜相机使用 80 毫米镜头以 50 MPix 捕捉图像。相机牢固地安装在外壳内,以防止物理和热变形。传感器头还承载着一个连接到 POS AV GNSS 接收器的 IMU。传感器由陀螺仪支架稳定,陀螺仪支架可产生浮动天线 -IMU 杠杆臂。它们必须与原始 GNSS-IMU 数据一起注册。相机校准程序基于一次特殊校准飞行执行,共拍摄了 5 台相机的 351 张照片并记录了 GPS/IMU 数据。这项特定任务设计在两个不同的高度,每个飞行高度都有额外的十字线。每个曝光位置的五张图像没有重叠,但在区块中有很多重叠,导致每个点的测量次数高达 200 次。每张照片上平均有 110 个分布均匀的测量点,这对于相机校准来说是一个令人满意的数字。第一步,借助天底相机和 GPS/IMU 数据,计算出初始方向校正和径向校正。通过这种方法,整个项目只需一步即可计算和校准。在迭代过程中,分别打开摄像头的径向和切向参数,然后检查相机常数和主点位置并最终进行校准。除此之外,孔侧校准既可以基于天底相机及其偏移量进行,也可以独立于每个相机进行,与其他相机无关。无论如何,这必须在完整的任务中执行,以获得单个摄像头之间的稳定性。确定节点到 IMU 中心的杠杆臂需要比单个相机更加谨慎,特别是由于倾斜角度较大。准备好所有这些步骤后,您将获得一个高精度传感器,该传感器能够完全自动提取数据,并快速更新现有数据。然后可以在完全 3D 环境中频繁监测城市动态。
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