Лекция: Калибровка измерительных систем стереокомпаратора аналитических стереофотограмметрических систем
Калибровка измерительных систем стереокомпаратора производится с помощью специальной измерительной сетки, представляющей собой плоскопараллельную стеклянную пластину, на одной из поверхностей которой нанесена сетка крестов, координаты которых известны с высокой точностью (до 0.5 мкм) (рис 1).
Рис. 1
Измерительную сетку закладывают в каретку стереокомпаратора и измеряют координаты крестов в системе координат измерительной системы .
Для исключения систематических ошибок измерительных систем обычно используют формулы аффинных преобразований
(1)
или
(2)
В формуле (1) и (2):
— координаты точки в системе координат измерительной системы;
— координаты точки в системе координат измерительной сетки (истинные значения координат, которые мы в дальнейшем будем называть координатами в системе координат калибровочной измерительной системы);
-параметры аффинного преобразования;
П -матрица аффинного преобразования.
Параметры являются координатами начала СК измерительной сетки в СК измерительной системы, а посредством параметров учитывают неперпендикулярность осей СК измерительной системы и отличие масштабов датчиков координат от номинальных значений.
Каждый измеренный крест измерительной сетки позволяет составить два уравнения поправок:
(3)
Очевидно, что для определение 6 параметров аффинного преобразования необходимо измерить не менее 3 крестов не лежащих на одной прямой. Обычно при калибровке измеряют 25 крестов, равномерно расположенных на измерительной сетке.
Определение параметров аффинного преобразования производят в результате решения системы уравнений поправок (3) по методу наименьших квадратов.
По значениям поправок определяют средние квадратические ошибки измерения координат х и у (точность измерительных систем стереокомпаратора
, (4)
гдеn — количество измеренных крестов.
При последующей фотограмметрической обработке снимков вычисление координат точек снимка в СК калиброванной измерительной системы производят по формулам:
, (5)
или
, (6)
При обработки снимков на аналитической стереофотограмметрической системе возникает задача определения координат точек в СК измерительной системы по значениям их координат в СК калиброванной измерительной системы.
Эти определения производят по формулам:
, (7)
или
, (8)
в которых — элементы обратной матрицы