Låg kostnad monokroma kamerasystem baserade på CMOS-sensorer och C-mount linser har framgångsrikt applicerats på en mängd olika metrologiska uppgifter. För arbete med hög noggrannhet är sådana kameror vanligtvis utrustade med ringljus för att bildreflexiva mål som högkontrastbildsfunktioner. Medan algoritmer för målbildsmätning och linsmodellering är mycket avancerade, inklusive separat RGB-kanal lins distorsionskorrigering, kompensation för målbild cirkuläritet och en mängd olika detektions- och centroidiseringsmetoder, har mindre ansträngningar gjorts för att optimera den fysiska målbildens kvalitet genom att beakta optisk prestanda i smala våglängdsband. Detta dokument beskriver en inledande undersökning för att bedöma våglängdens effekt på kamerakalibreringsparametrarna för två olika kamerakroppar och samma 'C-fäste' vidvinkelobjektiv. Resultaten visar det förväntade starka inflytandet på huvudavstånd, radiell och tangentiell distorsion, och belyser också möjliga trender i huvudpunkts-, ortogonalitets- och affinitetsparametrar som ligger nära parameteruppskattningens bullernivå från de starka konvergenta självkalibrerande bildnätverken. Fotogrammetrisk kamerakalibrering är ett mycket forskat område som bygger på en lång historia (Clarke och Fryer, 1998). Påbörjar med en fysisk uppskattning av geometrisk lins modellering (Brown, 1971), genom ändamålsbyggd lins design för att minimera geometriska bildförvrängningar (Mark, 1993), till dagens nästan allestädes närvarande självkalibrerande bunt justering, framgången med etablerade metoder överskrider många avbildning discipliner. Som diskuteras i Fraser (2012) är en av de mindre uppskattade aspekterna av kamerakalibreringsprocessen korrigering och modellering av geometriska bildskillnader orsakade av variationer i våglängden hos avbildningsljuset. Dessa avvikelser, allmänt kallade kromatiska avvikelser, förekommer i olika utsträckning i alla linsmönster från grundläggande "C-mount" system till de mest avancerade linser för storformat professionell fotografering. Den utbredda användningen av digitala kamerasystem utrustade med antingen RGB mosaikfilter (Bayer) eller separata filtrerade sensorer som kan leverera trekanaliga färgbilder har lett till flera kamerakalibreringsundersökningar. Rapporterat arbete har koncentrerats på modellering och korrigering av förvrängningar i de tre tillgängliga färgkanalerna och sedan rekombinera bilderna (t.ex. Mallon & Whelan, 2007) eller arbetar genom en utökad RGB fotogrammetrisk kameramodell (t.ex. Luhmann m.fl., 2006; Cronk m.fl., 2006) för bildkoordinatkorrigeringar. I dessa fall var tillvägagångssätten begränsade av de breda spektralbildande egenskaperna hos sensorerna med deras tre bandutgångar. Dokumentet utgör en utgångspunkt för ett femårigt forskningsprojekt som syftar till att förbättra den metrologiska förmågan hos realtidsfotogrammetr med billiga kamerasystem. Detta första papper syftar till att förbättra vår förståelse av den optiska kapaciteten hos lågkostnadssensorer och linser genom att avbilda retro-målnätverk över en serie av diskreta våglängdsområden som täcker mycket av spektral känslighet av kisel. Syftet är att undersöka prestandan hos billiga kameror för fotogrammetri, inte bara i den synliga delen av spektrumet, men sträcker sig bortom in i de nära UV- och IR-regioner där belysningen av mål med smalbandsljuskällor osynliga för det mänskliga ögat kan ha betydande fördelar. Den rapporterade metoden stöder karakterisering av kamerasystemets våglängdsberoende för både kromatisk avvikelse och fotogrammetriska parametrar. Karakterisering uppnås genom multispektral avbildning med 21 smalbandsfilter som appliceras på ljuskällan samtidigt som kamerans lins och ofiltrerade CMOS-sensorarrangemang hålls konstant. Varje smalband belysning används för att fånga ett nätverk av konvergerande bilder av en 3D retro-mål test array i vad som annars är en konventionell fotogrammetrisk kamera kalibreringsprocess. En Balcar studio blixtlampa användes som ljuskälla, försedd med en softbox för att sprida det utsända ljuset över en bred vinkel. Xenon båge blixt har en bred kontinuerlig spektral effektfördelning, med betydande effekt över hela bildområdet på 400-950 nm. Detta blixtljuss spektraleffektfördelning mättes med en Ocean Optics HR2000-spektrometer med intervall på 0,5nm (Fig. 1)..................................................................
REF beskriver våglängdens inverkan på kamerakalibreringsparametrarna i sin forskning på billiga monokroma kamerasystem till.
Multispectral calibration to enhance the metrology performance of C-mount camera systems
{'venue': None, 'journal': 'ISPRS - International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences', 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Engineering']}