光学相机夹角定标方法、装置和设备及存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种光学相机夹角定标方法、装置和设备及存储介质，其中方法包括：获取第一光学相机的主光轴绕第一光学相机的测量坐标系的旋转角变化量，以及第二光学相机的主光轴绕第二光学相机的测量坐标系的旋转角变化量；基于第一光学相机的旋转角变化量，第二光学相机的旋转角变化量，以及第一光学相机与第二光学相机的夹角初始值，得到第一光学相机与第二光学相机的夹角变化量。相较于相关技术中基于试验场的定标方法，本公开实施例的光学相机夹角定标方法，不需要依赖于试验场影像的获取周期，因此有效缩短了定标周期，同时还提升了定标的精度，最终提高了定标效果。

Calibration method, device, equipment and storage medium for angle of optical camera

【技术实现步骤摘要】
光学相机夹角定标方法、装置和设备及存储介质
本公开涉及卫星摄影测量
，尤其涉及一种光学相机夹角定标方法、装置和设备及存储介质。
技术介绍
在无控制点卫星摄影测量中，光学相机主光轴之间的夹角变化是影响卫星定位精度的关键因素之一。因此，只有尽可能准确地标定光学相机主光轴的夹角，才能够提高定位的精度。卫星在发射之前，通过实验室标定的方法确定光学相机主光轴夹角初始值。其中，卫星在轨运行中，受各方复杂因素的影响，光学相机的主光轴会产生热弹性形变等变化，导致一些系统性及随机性的误差，实验室标定的初始值不再适用。因此，需要测定光学相机主光轴夹角的变化量。在相关技术中，通常采用基于试验场的在轨标定法来实现对光学相机主光轴夹角的变化量的测定。但是，采用基于试验场的在轨标定法来测定光学相机主光轴夹角的变化量时，由于卫星过顶周期及天气状况等，获取一次完整的试验场影像较为困难，时效性较差。
技术实现思路
有鉴于此，本公开提出了一种光学相机夹角定标方法，可以有效提升光学相机夹角定标的时效性。根据本公开的一方面，提供了一种光学相机夹角定标方法，包括：获取第一光学相机的主光轴绕所述第一光学相机的测量坐标系的旋转角变化量，以及第二光学相机的主光轴绕所述第二光学相机的测量坐标系的旋转角变化量；基于所述第一光学相机的旋转角变化量，所述第二光学相机的旋转角变化量，以及所述第一光学相机与所述第二光学相机的夹角初始值，得到所述第一光学相机与所述第二光学相机的夹角变化量。在一种可能的实现方式中，基于所述第一光学相机的旋转角变化量，所述第二光学相机的旋转角变化量，以及所述第一光学相机与所述第二光学相机的夹角初始值，得到所述第一光学相机与所述第二光学相机的夹角变化量，包括：根据所述第一光学相机与所述第二光学相机的夹角初始值，获取所述第一光学相机与所述第二光学相机之间的旋转关系；其中，所述旋转关系为所述第一光学相机的测量坐标系与所述第二光学相机的测量坐标系之间的旋转关系；基于所述第一光学相机的旋转角变化量、所述第二光学相机的旋转角变化量，以及所述旋转关系，得到当前时刻所述第二光学相机的测量坐标系在所述第一光学相机的测量坐标系中的转换矩阵；根据所述第二光学相机的测量坐标系在所述第一光学相机的测量坐标系中的转换矩阵，得到所述第一光学相机与所述第二光学相机的夹角变化量。在一种可能的实现方式中，所述旋转关系通过所述第二光学相机的测量坐标系在所述第一光学相机的测量坐标系中的转换矩阵来表征。在一种可能的实现方式中，基于所述第一光学相机的旋转角变化量、所述第二光学相机的旋转角变化量，以及所述旋转关系，得到当前时刻所述第二光学相机的测量坐标系在所述第一光学相机的测量坐标系中的转换矩阵，包括：根据所述第一光学相机的旋转角变化量，获取所述第一光学相机的旋转角变化矩阵；根据所述第二光学相机的旋转角变化量，获取所述第二光学相机的旋转角变化矩阵；对所述第一光学相机的旋转角变化矩阵、所述第二光学相机的旋转角变化矩阵，以及所述旋转关系进行乘积运算，得到当前时刻所述第二光学相机的测量坐标系在所述第一光学相机的测量坐标系中的转换矩阵。在一种可能的实现方式中，还包括：实时监测所述第一光学相机的旋转角变化量和所述第二光学相机的旋转角变化量；其中，所述第一光学相机的旋转角变化量通过安装在所述第一光学相机上的光学相机内参数在轨监测装置进行监测；所述第二光学的旋转角变化量通过安装在所述第二光学相机上的光学相机内参数在轨监测装置进行监测。根据本公开的一方面，还提供了一种光学相机夹角定标装置，包括：旋转角变化量获取模块，被配置为获取第一光学相机的主光轴绕所述第一光学相机的测量坐标系的旋转角变化量，以及第二光学相机的主光轴绕所述第二光学相机的测量坐标系的旋转角变化量；夹角变化量获取模块，被配置为基于所述第一光学相机的旋转角变化量，所述第二光学相机的旋转角变化量，以及所述第一光学相机与所述第二光学相机的夹角初始值，得到所述第一光学相机与所述第二光学相机的夹角变化量。在一种可能的实现方式中，所述夹角变化量获取模块包括：旋转关系获取子模块，被配置为根据所述第一光学相机与所述第二光学相机的夹角初始值，获取所述第一光学相机与所述第二光学相机之间的旋转关系；其中，所述旋转关系为所述第一光学相机的测量坐标系与所述第二光学相机的测量坐标系之间的旋转关系；转换矩阵获取子模块，被配置为基于所述第一光学相机的旋转角变化量、所述第二光学相机的旋转角变化量，以及所述旋转关系，得到当前时刻所述第二光学相机的测量坐标系在所述第一光学相机的测量坐标系中的转换矩阵；夹角变化量获取子模块，被配置为根据所述第二光学相机的测量坐标系在所述第一光学相机的测量坐标系中的转换矩阵，得到所述第一光学相机与所述第二光学相机的夹角变化量。在一种可能的实现方式中，所述转换矩阵获取子模块包括：第一矩阵获取单元，被配置为根据所述第一光学相机的旋转角变化量，获取所述第一光学相机的旋转角变化矩阵；第二矩阵获取单元，被配置为根据所述第二光学相机的旋转角变化量，获取所述第二光学相机的旋转角变化矩阵；乘积运算单元，被配置为对所述第一光学相机的旋转角变化矩阵、所述第二光学相机的旋转角变化矩阵，以及所述旋转关系进行乘积运算，得到当前时刻所述第二光学相机的测量坐标系在所述第一光学相机的测量坐标系中的转换矩阵。根据本公开的另一方面，还提供了一种光学相机夹角定标设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现前面任一所述的方法。根据本公开的一方面，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现前面任一所述的方法。本公开实施例的光学相机夹角定标方法，通过获取第一光学相机的主光轴绕第一光学相机的测量坐标系的旋转角变化量，以及第二光学相机的主光轴绕第二光学相机的测量坐标系的旋转角变化量，进而再基于所获取到的第一光学相机的旋转角变化量、第二光学相机的旋转角变化量以及第一光学相机与第二光学相机的夹角初始值，得到第一光学相机与第二光学相机的夹角变化量，实现了实时监测光学相机主光轴夹角变化的目的。相较于相关技术中基于试验场的定标方法，本公开实施例的光学相机夹角定标方法，不需要依赖于试验场影像的获取周期，因此有效缩短了定标周期，同时还提升了定标的精度，最终提高了定标效果。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。附图说明包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。图1示出本公开实施例的光学相机夹角定标方法的流程图；图2示出本公开实施例的光学相机夹角定标方法的流程示意图；图3示出本公开实施例的光学相机夹角定标方法中光学相机主光轴夹角的示意图；图4示出本公开实施例的光学相机夹角定标方法中用于监测第一光学相机的旋转角变化量的光学相机内参数在轨监测装置的结构示意图；图5示出本公开实施例的光学相机夹角定标装置的框图；图6示出本公开实施例的光学相机夹角定标设备的框图。具体实施方式以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学相机夹角定标方法，其特征在于，包括：获取第一光学相机的主光轴绕所述第一光学相机的测量坐标系的旋转角变化量，以及第二光学相机的主光轴绕所述第二光学相机的测量坐标系的旋转角变化量；基于所述第一光学相机的旋转角变化量，所述第二光学相机的旋转角变化量，以及所述第一光学相机与所述第二光学相机的夹角初始值，得到所述第一光学相机与所述第二光学相机的夹角变化量。

【技术特征摘要】
1.一种光学相机夹角定标方法，其特征在于，包括：获取第一光学相机的主光轴绕所述第一光学相机的测量坐标系的旋转角变化量，以及第二光学相机的主光轴绕所述第二光学相机的测量坐标系的旋转角变化量；基于所述第一光学相机的旋转角变化量，所述第二光学相机的旋转角变化量，以及所述第一光学相机与所述第二光学相机的夹角初始值，得到所述第一光学相机与所述第二光学相机的夹角变化量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第一光学相机的旋转角变化量，所述第二光学相机的旋转角变化量，以及所述第一光学相机与所述第二光学相机的夹角初始值，得到所述第一光学相机与所述第二光学相机的夹角变化量，包括：根据所述第一光学相机与所述第二光学相机的夹角初始值，获取所述第一光学相机与所述第二光学相机之间的旋转关系；其中，所述旋转关系为所述第一光学相机的测量坐标系与所述第二光学相机的测量坐标系之间的旋转关系；基于所述第一光学相机的旋转角变化量、所述第二光学相机的旋转角变化量，以及所述旋转关系，得到当前时刻所述第二光学相机的测量坐标系在所述第一光学相机的测量坐标系中的转换矩阵；根据所述第二光学相机的测量坐标系在所述第一光学相机的测量坐标系中的转换矩阵，得到所述第一光学相机与所述第二光学相机的夹角变化量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述旋转关系通过所述第二光学相机的测量坐标系在所述第一光学相机的测量坐标系中的转换矩阵来表征。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述第一光学相机的旋转角变化量、所述第二光学相机的旋转角变化量，以及所述旋转关系，得到当前时刻所述第二光学相机的测量坐标系在所述第一光学相机的测量坐标系中的转换矩阵，包括：根据所述第一光学相机的旋转角变化量，获取所述第一光学相机的旋转角变化矩阵；根据所述第二光学相机的旋转角变化量，获取所述第二光学相机的旋转角变化矩阵；对所述第一光学相机的旋转角变化矩阵、所述第二光学相机的旋转角变化矩阵，以及所述旋转关系进行乘积运算，得到当前时刻所述第二光学相机的测量坐标系在所述第一光学相机的测量坐标系中的转换矩阵。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，还包括：实时监测所述第一光学相机的旋转角变化量和所述第二光学相机的旋转角变化量；其中，所述第一光学相机的旋转角变化量通过安装在所述第一光学相机上的光学相机内参数在轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘薇，蒋唯娇，钱方明，王慧，王柯俨，
申请(专利权)人：中国人民解放军六一五四零部队，西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61