内视场拼接相机的数字基高比模型与精度评价机理

高分辨率遥感数字相机的空间时间光谱辐射四大分辨率，空间分辨率是基础，精度是保障，多传感器拼接是特点。国内主流的外视场拼接航空测绘相机，用多个相机光路成像，再依据经典的严格中心投影空间解析理论进行影像拼接；但外拼接的非严格中心投影本质，使高精度问题凸显，加重了后端处理难度。内视场拼接是严格中心投影，通过多个成像传感器和一个总镜头实现一次承影与二次成像，因此可用经典解析方法保证成像精度，且体积小重量轻，是拼接相机的发展趋势。但内拼接理论研究空白，制约了我国航空相机跨越发展。课题抓住航空相机精度指标基高比变化（数字化使其不再为常数）特点，探索其时间空间函数模型表达及物理本质，构建内拼接成像原型实现精度验证；与外视场相机航飞结合，验证并确定数字相机四类技术特征（内外拼接、严格非严格中心投影、一次二次成像、单基线多基线）对精度相互关联统一的理论表达，为多类数字航摄相机的创新发展提供理论依据和精度保障

在遥感高分辨率数字相机成像技术中，空间分辨率以及高程精度是其中要的特性，也是目前遥感摄影测量发展的热点方向。而目前国内的航空测绘相机是多个相机光路成像，再依据经典的严格中心投影空间解析理论进行影像拼接；但外拼接的非严格中心投影本质，使高精度问题凸显，加重了后端处理难度。课题组为了解决这一问题，提出使用严格中心投影的内视场拼接技术，通过一次成像与二次成像技术保证成像的精度，并提升高程解析应用精度。在研究的过程中课题组以航空相机的精度指标基高比为突破点，探索其时间函数模型和物理本质，构建原型并通过涿州检校场进行精度检验。.课题组将经典摄影测量中的基高比常数扩展为数字摄影测量中的一个包含三维空间和一维时间变量的数学模型——数字基高比。其科学内涵为：首先多拼接相机通过改变二维面积（相机拼接个数、CCD芯片大小）、一维垂直缩放（镜头焦距、物像距）来改变基高比的大小，使得基高比成为三维空间变量函数；同时，CCD积分时间可变、扫描间隔可变、相机阵列同步成像等新技术的应用，通过改变交会影像拍摄时间间隔改变基高比的大小，使得基高比成为一维时间变量函数。数字基高比四维时空函数模型的建立，不仅涵盖了经典基高比的定义，而且完整全面地反映了数字摄影测量中基高比的特点及本质。.其次课题组又建立了数字基高比的空间变量、时间变量与高程精度的关联模型，并基于涿州地面检校场进行了实验验证。研究结果表明：通过改造数字航摄相机，例如减小CCD探元的物理尺寸、增大CCD航向尺寸，能够提高立体定位的高程精度；通过获取多基线立体影像，既保证了较大的交会角，又增加了交会影像数和冗余观测值，可以提高立体定位的高程精度。.最后课题组对相机四类技术特征（内外拼接、严格非严格中心投影、一次二次成像、单基线多基线）对精度相互关联统一的理论表达，获得的成果能够为多类数字航摄相机的创新发展提供理论依据和精度保障。