航测.No4 | 航测关键点——相机检校参数的获取与优化

优秀的人都关注我了，就差你了

前言

拖了两个月的航测系列，终于来填坑了= =

航测第4期，测绘营地为大家详细讲解一下影响航测精度的关键所在——相机检校参数的获取与优化。

一

相机都有哪些参数

相机参数主要包含两类，内方位元素（内参数）与外方位元素（外参数）。

（1）内方位元素

描述摄影中心与像片之间相关位置的参数，与相机自身特性相关，包含：

1、摄影中心到像片的垂距（主距）：fx,fy,一般情况取均值F=(fx+fy)/2

2、像主点在框标坐标系中的坐标（主点位置）：x0，y0

3、径向畸变参数：k1,k2,k3

4、切向畸变参数：p1,p2

（2）外方位元素

表示摄影中心和像片在空间坐标系中的位置和姿态，与像片拍摄时所处的空间条件有关，包含

1、相机位置，即照片中心在世界坐标系中的空间坐标：X，Y，Z

2、相机姿态，即相对于航线方向，照片的三个姿态角：航偏角、俯仰角、横滚角

问：航测处理时，我们需要重点关注的是哪些？

答：焦距F、主点位置x0,y0、径向畸变参数k1,k2,k3、切向畸变参数：p1,p2

二

如何简单地获取相机参数

对于精灵4RTK来说，出厂时已经自带一个检校值，会存储在拍摄的每一张照片中。

为此，为了获取某精灵4RTK相机出厂检校参数，我们只需要利用一个小工具【精灵4RTK相机检校参数解析器】，任意读取一张该相机拍摄的照片即可。

该工具可在公众号后台回复【相机参数】获取。

对应第一节我们讲到的相机参数分类，我们可以看到以下信息：

直接复制使用对应参数即可。

但这个小工具仍有一些不足，如：

焦距值不是平均值，而是默认取的Fx的值；

像元尺寸不够精确：应为2.41左右

三

如何详细查看与计算相机参数

我们将任意一张照片用写字板的方式打开（记事本打开会比较卡），搜索【DewarpData】，然后就可以看到相机的检校参数信息如下：

3707.970000000000,3696.130000000000,-8.520000000000,-11.610000000000,-0.271195000000,0.116523000000,0.000629533000,-0.000143233000,-0.041426100000

需要注意的是，相机参数的存放顺序为：

fx，fy，△x0，△y0，k1，k2，p1，p2，k3

（其中，fx，fy，△x0，△y0的单位均为像素）

然后，我们将这些原始的参数作一些简单计算：

（照片分辨率为5472*3648的情况下）

F=(fx+fy)/2

=(3707.97+3696.13)/2=3702.05像素

或者F=3702.05像素*2.41微米=8.92194毫米

（其中，2.41为一个像素的尺寸大小，具体由来可参考下文：

x0=5472/2+△x0=5472/2+(-8.52)=2727.48

y0=3648/2+△y0=3648/2+(-11.61)=1812.39

k1=-0.271195

k2=0.116523

k3=-0.0414261

p1=0.000629533

p2=0.000143233

在Pix4D、ContextCapture等软件中，均按照以上参数输入保存即可。

（此外，对于精灵4RTK，CC软件中像元尺寸应填13.2mm）

CC相机参数设置

Pix4D相机参数设置

四

有了出厂检校参数，就够了吗

对于一般航测项目来说，出厂参数就够了，因为出厂参数作为项目处理的初始化参数，各航测处理软件还会自动对其进行一定优化，使用优化后的参数，配合均匀的像控点进行控制，完全能够满足相关规范的成果精度要求。

但是，如果我们想实现免像控呢？出厂参数当然不够用！

出厂的检校参数仅仅是在相机标准参数值的基础上，做的一次优化，优化级别还不够。经验告诉我们，其免像控航测处理成果无法满足的国家规范的精度要求。

那么，如何来获取能够满足免像控精度要求的相机参数呢？营地君在前面的文章中已经讲过，就不重复叙述了，请大家自行参考：

需要注意的是，所谓的免像控航测，并不意味着一个像控点也不做，而是必须在适当区域布设或采集平面和高程检查点进行比对，来做到对成果精度的心中有数。

好好学习

END

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