天工相机标定软件用户手册

第一章 GodWork 相机标定软件概述
1.1 总述
GodWork 相机标定软件是一款针对无人机航测生产中应用的非量测相机，对其进行检校， 以得到相机的内方位元素及畸变差参数的软件。
软件以全数字化摄影测量学和遥感技术理论为基础，配合布设的简易相机标定场，能够 快速，简捷的得到相机的内方位元素和畸变差参数。
单位类型， mm 代表毫米
x0 =0
像主点，以像片中心为原点(起算像主点为 0)
y0 = 0
f = 24
相机焦距(镜头概略焦距)
k1 = 0
k2 = 0
径向畸变参数(起算畸变参数为 0)
k3 = 0
p1 = 0
切向畸变参数(起算畸变参数为 0)
p2 =0
pixel_width = 3888
以像素为单位的像片宽度
注意： 【建立金字塔】操作必须在【提取红绿点】操作后才能进行，否则系统无法对金字塔影像
执行提取红绿点操作。
4.2 增删影像
执行菜单【高级处理】下菜单项【增删影像】，系统会弹出增删影像的对话框，如图 4-1 所示。
图 4-1 增删影像对话框
4.2.1 删除影像操作
在增删影像对话框的左侧影像列表中，鼠标左键单击需要删除的影像，将其选中，之后点
传统的相机标定大多采用固定地点三维标定场进行，计算机视觉领域的二维标定场精度 有限，这两点给无人机摄影测量应用带来不便。我们研发的便携式、免控制卡片式标定方法， 给相机标定带来方便。采用 32 张带有红绿标志的黑色卡片，将卡片用不同厚度的塑料泡沫 贴到墙上，无需进行标志点坐标的测量，构成三维控制场。标定者在不同位置，不同角度对 控制场（见拍摄视频）进行拍摄。然后将像片导入 GodWork 相机标定软件，系统自动识别 卡片的红绿标志，输出相机标定报告，实现快捷、简便的相机标定。
3.3 相机标定
构网完成后，执行菜单【自由网相机标定】下菜单项【相机标定】，系统会根据构网的结果 进行相机标定，得到相机的内方位元素及畸变差参数。相机标定的结果 camera_Calibration.txt 文件会存放在工程目录下的 result 目录下。
第四章 高级处理
4.1 建立金字塔
执行菜单【高级处理】下菜单项【建立金字塔】，系统会对工程中的标定影像建立金字塔 影像和灰度影像。
第三章 常规处理（自由网相机标定）
3.1 提取红绿点
创建工程完成后，执行菜单【自由网相机标定】下菜单项【提取像点（红绿点）】。系统将自 动进行标定影像上红绿点的提取工作。
3.2 构网
提取红绿点完成后，执行菜单【自由网相机标定】下菜单项【构网】。系统将自动根据提取 出的红绿点进行前方交会，构建一个空中自由网。
GodWork 相机标定软件用户手册
GodWork 相机标定软件用户手册 ..................................................................................................1 第一章 GodWork 相机标定软件概述 ......................................................................................3
pixel_height = 2592
以像素为单位的像片高度
mm_width = 22.1616
以毫米为单位的像片宽度
mm_height = 14.7744
以毫米为单位的像片高度
单位为毫米坐标系中坐标轴朝向与坐标原点的说明，用图示说明
Y
像主点 X
图 2-3 毫米坐标系
2.3 创建工程
数据准备好之后，执行创建工程命令。执行菜单【工程】下的菜单项【创建工程】，弹出创 建工程对话框，单击 按钮，选择已准备好的工程目录，或直接将目录地址写在工程路 径编辑框内，在状态一栏里会显示创建所需文件是否存在。在相机文件存在的情况下，单击 OK 按钮，进行创建工程。
1.2 背景
从几何上理解，摄影机是一个四棱锥体，其顶点是摄影机物镜的中心，其底面就是摄影机 的成像平面（即影像）。摄影中心到成像面的距离称为摄影机的焦距，一般用ƒ表示，摄影中 心到成像面的垂足称为像主点，像主点离影像中心点的位置 x0，y0 确定了像主点在影像上 的位置。ƒ、x0、y0 一起称为摄影机的内方位元素。
1.1 总述.............................................................................................................................3 1.2 背景.............................................................................................................................3 1.3 应用领域.....................................................................................................................3 1.4 软件功能与特点.........................................................................................................4 第二章 数据准备及工程创建...................................................................................................4 2.1 创建工程所需文件.....................................................................................................4 2.3 创建工程.....................................................................................................................6 第三章 常规处理（自由网相机标定）...................................................................................6 3.1 提取红绿点.................................................................................................................6 3.2 构网.............................................................................................................................7 3.3 相机标定.....................................................................................................................7 第四章 高级处理.......................................................................................................................7 4.1 建立金字塔.................................................................................................................7 4.2 增删影像.....................................................................................................................7 4.3 刺点.............................................................................................................................9
1.4 软件功能与特点
标定场具有便携 无需测量控制点坐标 采用红绿标识点，系统自动辨识其编码 光线条件无法满足要求情况下，可人工输入编码 操作简易方便 运形环境：windowsXP、Windows 7 等 Windows 系列品 硬件配置:普通 PC
标定过程耗时表
项目
注意事项时间准来自材料布置控制场图 2-4 创建工程对话框 创建工程完成后，在工程文件夹下会生成像点文件 GWPhoto、物点文件 GWObjPoint、 相机文件 GWCamera、影像外方位元元素文件 IMG_EO、POS 文件 pos.txt、POS 文件的格式 描述文件 posFormat 等六个文件和 temp、result 两个文件夹。
1.3 应用领域
近年来无人机摄影测量技术发展迅速，大大缩短摄影测量周期，应用越来越广泛。在实 际生产中，由于量测摄影机的价格，重量等诸多因素的影响，使得量测摄影机在无人机航测 方面应用的较少。现阶段在无人机航测生产过程中，绝大多数生产单位使用的都是非量测相 机。因此，为了达到较好的测绘精度，就必须对使用的非量测相机进行检校，以得到准确的 内方位元素及畸变差参数，而且考虑到非量测相机的畸变差参数的不稳定性，因此，就必须 隔段时间就对非量测相机进行检校。这样，简单快捷的相机标定方法及软件就显得尤为重要 和迫切。