中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所六室視覺測量課題組近期在空間相機標定方面取得較多研究進展:通過引入非線性優(yōu)化技術(shù),提出一種內(nèi)參數(shù)與畸變系數(shù)同時解耦的非迭代相機標定方法。相關(guān)研究成果已發(fā)表在OPTICS EXPRESS和MATHEMATICAL PROBLEMS IN ENGINEERING期刊上。
考慮到傳統(tǒng)標定方法大都涉及到非線性迭代優(yōu)化步驟,標定效率不高,且主要應(yīng)用于離線標定場合,靈活性不足。而空間平臺在發(fā)射過程中,相機參數(shù)因受到過載、沖擊等因素的影響而發(fā)生變化。因此,本課題研究對空間相機的快速精確標定技術(shù)進行研究,通過引入Fitzgibbon除法模型,提出了一種非迭代的相機標定方法,可實現(xiàn)相機高效快速標定,引入后續(xù)的非線性優(yōu)化技術(shù),標定精度進一步得以提高。該項工作成果有望應(yīng)用于嫦娥4號、火星探測等空間型號任務(wù)。
仿真實驗和實際實驗驗證了所提出算法的正確性和魯棒性。圖1是仿真棋盤格角點,圖2是仿真實驗誤差統(tǒng)計,圖3是實際棋盤格圖像,圖4是提出的標定算法和傳統(tǒng)張正友方法的重投影誤差對比。
該項工作得到了國家自然科學(xué)基金、中科院青年創(chuàng)新促進會的支持。
圖1仿真棋盤格角點
圖2 仿真實驗誤差
圖3實際棋盤格圖像
圖4 實際重投影誤差(Proposed VS Zhang)