Технология фотограмметрической калибровки цифровых камер

Самые современные технологии фотограмметрии предполагают использование цифровых фотограмметрических станций (ЦФС) и цифровой фотоаппаратуры. Цифровая фотограмметрическая станция представляет собой программный комплекс, предназначенный для фотограмметрической обработки цифровых стереоизображений на компьютере.

С изобретением данных систем нового поколения, соединяющих в себе аналитические алгоритмы обработки снимков со статистическими алгоритмами распознавания образов, фотограмметрия как наука и отрасль производства переживает по истине революционные изменения, поскольку львиную долю ручного труда фотограмметриста, связанную с распознаванием соответственных точек стереопары, можно теперь поручить компьютеру.

В основу технологии калибровки цифровых фотокамер положен принцип совместного определения элементов внутреннего и внешнего ориентирования камеры и поправок за несовпадение проекции изображения, полученного камерой, и центральной проекции. Калибровка выполняется по фотоснимкам пространственного испытательного полигона.

ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

I. Испытательный полигон
II. Программный комплекс PhotoTransformator Professional
III. Утилита коррекции снимков

I. Испытательный полигон

Специалисты НПП «Фотограмметрия» создали и поддерживают испытательный полигон, который содержит более 800 марок. Взаимное положение марок определено в пространстве со средней точностью 0.1 мм. Конструкция полигона выполнена таким образом, чтобы обеспечить качественную калибровку по всем параметрам для любой цифровой камеры.

II. Программный комплекс PhotoTransformator Professional

Комплекс выполняет калибровку камеры по снимкам испытательного полигона. Возможности программного продукта позволяют калибровать самые сложные объективы, включая ”рыбий глаз”.

калибровка камеры по снимкам испытательного полигона

Основные особенности:

автоматический поиск марок и их измерение с субпиксельной (0.02 pix) точностью;

решение обратной фотограмметрической засечки и уравнивание результатов измерений снимка по МНК с совместным определением коэффициентов полиномов, описывающих отклонения проекции снимка от центральной проекции (дисторсию);

большой набор полиномов, описывающих дисторсию;

создание матрицы коррекции, формирование отчета по калибровке

III. Утилита коррекции снимков

Данная утилита позволяет приводить снимки к центральной проекции на основе матрицы коррекции.

Основные возможности:

быстрое устранение дисторсии (несколько секунд на снимок)

обработка одиночного снимка или пакета снимков

автоматическая коррекция по информации о фокусном расстоянии, содержащейся в файле снимка

РЕЗУЛЬТАТЫ КАЛИБРОВКИ

Результатами калибровки являются:

отчет о калибровке, в котором указываются элементы внутреннего и внешнего ориентирования, среднеквадратичные ошибки, схема расположения узлов регулярной сетки на снимке и поправки за дисторсию в узлах сетки, представленных в табличном виде;

матрица коррекции снимков;

утилита коррекции снимков

Результаты коррекции снимка полученного с помощью объектива "рыбий глаз"