數(shù)字影像內(nèi)定向與仿射畸變校正研究.pdf

1、自從數(shù)字相機(jī)發(fā)明以來(lái),數(shù)字?jǐn)z影已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的拍攝手段。但是在某些特殊的領(lǐng)域(比如航空領(lǐng)域),傳統(tǒng)的攝影膠片仍在使用。在測(cè)繪學(xué)科的一些經(jīng)典書籍中都提到攝影膠片在掃描數(shù)字化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生仿射畸變,因此必須通過(guò)內(nèi)定向來(lái)確定圖像像素點(diǎn)的像素坐標(biāo)與物理坐標(biāo)的關(guān)系,這兩個(gè)坐標(biāo)之間是一般的仿射變換的關(guān)系,在內(nèi)定向過(guò)程中,可以通過(guò)像片上框標(biāo)點(diǎn)的像素坐標(biāo)和對(duì)應(yīng)的物理坐標(biāo)來(lái)計(jì)算該仿射變換關(guān)系模型。而在計(jì)算機(jī)視覺(jué)學(xué)科中描述圖像的像素坐標(biāo)和對(duì)應(yīng)物理坐標(biāo)的關(guān)系時(shí)

2、是用攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)矩陣來(lái)描述的,該關(guān)系是仿射變換的特殊情形,顯然用特殊來(lái)代替一般是不行的,為使測(cè)繪學(xué)科與計(jì)算機(jī)視覺(jué)學(xué)科之間的描述相一致,需要對(duì)攝影膠片經(jīng)過(guò)掃描數(shù)字化得到的數(shù)字圖像進(jìn)行仿射畸變校正。對(duì)圖像進(jìn)行仿射畸變校正后,就可以利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)中的一套理論了,這無(wú)形之中減少了傳統(tǒng)測(cè)繪學(xué)科與計(jì)算機(jī)視覺(jué)學(xué)科之間的阻礙,使兩個(gè)學(xué)科之間的聯(lián)系更加緊密。因此,基于數(shù)字影像的內(nèi)定向這個(gè)背景對(duì)數(shù)字化后的圖像進(jìn)行仿射畸變校正就顯得十分有必要。本文的主要工

3、作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　(1)基于內(nèi)定向這個(gè)背景提出一種對(duì)數(shù)字圖像的仿射畸變進(jìn)行校正的方法。根據(jù)測(cè)繪和計(jì)算機(jī)視覺(jué)這兩個(gè)學(xué)科中對(duì)圖像像素點(diǎn)的像素坐標(biāo)和對(duì)應(yīng)的物理坐標(biāo)數(shù)學(xué)模型的不同描述,提出了一種用于校正仿射畸變的方法。提出此方法的目的不僅僅局限于糾正仿射畸變,而在于使測(cè)繪和計(jì)算機(jī)視覺(jué)這兩門交叉學(xué)科聯(lián)系得更加緊密。本文詳細(xì)介紹了該方法的原理,并通過(guò)多組仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　(2)給出了一種內(nèi)定向模型參數(shù)的封閉解。在傳統(tǒng)解算方法