[发明专利]一种星敏感器的标定方法

摘要

本发明涉及星敏感器的标定方法，可有效解决对星敏感器标定速度慢、效率低、硬件要求高的问题，方法是：对星敏感器内参数标定，得到标志点在摄影测量系统坐标系下坐标；照片进行图像处理，计算出相机内参数；建立经纬仪测量坐标系；用经纬仪测量系统对标定场的人工测量标志进行测量，得到人工测量标志在经纬仪测量系统坐标系下的三维坐标；利用三维坐标值进行公共点转换，得到标定场坐标系与经纬仪测量系统坐标系的转换关系，将经纬仪测量系统坐标系与立方镜坐标系转换到标定场坐标系下；再次对标定场进行照相，得到两台相机和立方镜坐标系的关系，本发明标定过程简单，对硬件要求精度低，标定精度高，速度快，大大提高了工作效率，是星敏感器的标定上的创新。

主权项

一种星敏感器的标定方法，其特征在于，由以下步骤实现：一、星敏感器内参数标定，步骤是：(1)、将圆形回光反射标志和编码标志的标定场放置在实验室，用数字摄影测量系统对标定场测量标志进行测量，得到标志点在摄影测量系统坐标系下坐标(X，Y，Z)；(2)、在距离控制场2.5±0.2米用星敏感器对控制场照相60张，其中前35张照片是水平放置星敏感器拍摄得到的，后25张是相机旋转90度后所拍摄的，每进行一个位置照相以后要对相机进行水平移动，照相得到的相片中至少每张相片中要包含四个以上的编码标志点；(3)、对上述已经测量得到的标定场控制点三维坐标(X，Y，Z)，利用星敏感器用标定软件对星敏感器得到的60张相片进行图像处理，使用光束法平差计算出相机内参数；二、基准镜坐标系综合标定，步骤是：(1)、利用工业测量系统建立经纬仪测量坐标系，对立方镜进行准直测量，并计算得到立方镜坐标系在经纬仪测量系统下的参数(X0，Y0，Z0，Rx，Ry，Rz)，其中X0，Y0，Z0为平移参数，Rz，Ry，Rz为旋转参数，立方镜准直测量至少测量8次；准直测量是，利用工业测量系统，用两台电子经纬仪对基准镜进行测量，确定基准镜坐标系的原点，用全站仪对基准镜进行测量，确定基准镜坐标系的方向，最终建立基准镜坐标系；(2)、利用经纬仪测量系统对标定场的人工测量标志进行测量，得到人工测量标志在经纬仪测量系统坐标系下的三维坐标X1，Y1，Z1，此时人工测量标志具有两组坐标值，一组在标定场坐标系下X，Y，Z，一组在经纬仪测量系统坐标系下X1，Y1，Z1；(3)、利用人工测量标志的两组坐标值进行公共点转换，得到一个关于标定场坐标系与经纬仪测量系统坐标系的转换关系，利用此转换关系将经纬仪测量系统坐标系与立方镜坐标系转换到标定场坐标系下；(4)、利用已经标定完内参数的相机再次对标定场进行照相，利用星敏感器标定软件得到两台相机与标定场坐标系的关系，利用立方镜坐标系和标定场坐标系之间关系，得到两台相机和立方镜坐标系的关系，标定过程完成。