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了解數(shù)碼相機(jī)定位原理，可以加深我們對(duì)這種產(chǎn)品的認(rèn)識(shí)，使用起來(lái)更加得心應(yīng)手。特別是從事這方面研制和開(kāi)發(fā)的電子工程師，這些都是基礎(chǔ)。本文主要是分析數(shù)碼相機(jī)定位原理，主要是深入分析它的標(biāo)定的方式、定位的方法，如何利用電子傳感器實(shí)現(xiàn)光學(xué)影像和電子數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換。 數(shù)碼相機(jī)工作原理 光線通過(guò)鏡頭或者鏡頭組進(jìn)入相機(jī)，通過(guò)成像元件(即CCD/CMOS傳感芯片)根據(jù)光線的不同轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)通過(guò)影像運(yùn)算芯片儲(chǔ)存在存儲(chǔ)設(shè)備中，也就是我們常說(shuō)了相機(jī)自身的存儲(chǔ)卡或者內(nèi)存卡中。它集成了影像信息的轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)和傳輸?shù)炔考哂袛?shù)字化存取模式，與電腦交互處理和實(shí)時(shí)拍攝等特點(diǎn)(數(shù)碼相機(jī)成像原理)。 我們可以通過(guò)相機(jī)的屏幕也可以觀看照片或者已經(jīng)錄制好的視頻，也可以通過(guò)數(shù)據(jù)線(一般是USB)或者內(nèi)存卡和電腦連接，將圖片數(shù)據(jù)或者視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)絺�(gè)人PC機(jī)上瀏覽。 數(shù)碼相機(jī)定位原理 指用數(shù)碼相機(jī)攝制物體的相片確定物體表面某些特征點(diǎn)的位置，通過(guò)定位，可以讓圖像更加清晰，和我們?nèi)庋劭吹降挠跋駥?duì)比顯得更加真實(shí)可信。 在攝影測(cè)量學(xué)中有以下四個(gè)標(biāo)定問(wèn)題: 這些標(biāo)定問(wèn)題主要起源于高空攝影技術(shù),是攝影測(cè)量中的經(jīng)典問(wèn)題. (1)絕對(duì)定位:通過(guò)標(biāo)定點(diǎn)確定兩個(gè)坐標(biāo)系在絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)中的變換關(guān)系,或確定測(cè)距 傳感器在絕對(duì)坐標(biāo)系中的位置和方向. (2)相對(duì)定位:通過(guò)場(chǎng)景中的標(biāo)定點(diǎn)投影確定兩個(gè)攝象機(jī)之間的相對(duì)位置和方向. (3)外部定位:通過(guò)場(chǎng)景中的標(biāo)定點(diǎn)投影確定攝象機(jī)在絕對(duì)坐標(biāo)系中的位置和方向. (4)內(nèi)部定位:確定攝象機(jī)內(nèi)部幾何參數(shù),包括攝象機(jī)常數(shù),主點(diǎn)的位置以及透鏡變形的修正量. 除了以上四個(gè)標(biāo)定問(wèn)題外,攝影測(cè)量學(xué)還解決以下兩個(gè)問(wèn)題:一是通過(guò)雙目立體視差確定點(diǎn)在場(chǎng)景中的實(shí)際位置,二是對(duì)立體圖像對(duì)進(jìn)行校正變換,使得立體圖像對(duì)的外極線與圖像的行平行以便簡(jiǎn)化后續(xù)處理. 標(biāo)定的方式有如下5種： (1)攝影測(cè)量學(xué)的傳統(tǒng)設(shè)備標(biāo)定法：利用描述相機(jī)比較多，誤差比較大; (2)直接現(xiàn)行變換性:涉及參數(shù)少便于計(jì)算，確定是誤差較大; (3)透視變換短陣法：利用透視變換來(lái)建立其成像模型，不需要初始值，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算; (4)相機(jī)標(biāo)定兩步法：采用透視短陣變換的方法求解線性系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，再以求得的參數(shù)為初始值，考慮畸變因素，利用最優(yōu)化方法求得非線性解，其精確度比較高; (5)雙平面標(biāo)定法：實(shí)施起來(lái)比較容易，需要考慮的問(wèn)題比較多，但是精確度比較高。 定位常用的有三種：雙目測(cè)距、反差偵測(cè)、棱鏡分光,偵測(cè)兩束光的相位,相位相等則為焦點(diǎn)。最常用的定位方法是雙目定位，即用兩部相機(jī)來(lái)定位。對(duì)物體上一個(gè)特征點(diǎn)，用兩部固定于不同位置的相機(jī)攝得物體的像，分別獲得該點(diǎn)在兩部相機(jī)像平面上的坐標(biāo)。對(duì)雙目定位，精確地確定兩部相機(jī)的相對(duì)位置就是關(guān)鍵，這一過(guò)程稱為系統(tǒng)標(biāo)定。 |
