基于针孔相机成像模型，利用共线方程建立了像平面坐标与粒子三维空间坐标之间的映射关系，在此基础上采用Tsai’s算法开展了相机内外参数标定方法的研究。使用微位移机构负载二维平面标定板完成了片光厚度内多个位置的单视场非共面标定。改进后的Wong-Trinder算子提高了标定板上目标像中心的定位精度。利用标准图像对其进行了仿真实验。结果表明，该标定方法具有标定速度快、精度高的特点，适合于多种流场的2D-3cPIV测量。

传统的相机标定方法通常需要建立复杂3维标定块或高精度3维控制场,在实际应用中受到了一定的限制。本文采用平面控制格网作为标定块,根据相机的理想模型确定内方位元素,利用2维直接线性变换和共线方程分解出相机的外方位元素初值,采用改进的Hough变换算法检测标定图像中的格网直线并利用最小二乘法拟合出最佳直线,通过求直线的交点得到标定格网点的像坐标。最后利用自检校光线束法平差进行相机的精确标定。实际图像数据实验结果表明,主点和焦距的标定精度分别达到了0.2像素和0.3像素左右。可以满足高精度近景3维量测的要求。

针对本课题组研制的线阵推扫成像光谱仪和GPS／INS组合定位的集成系统，分析了姿态位置参数、焦距测量和安装角测量引入的几何校正误差，并利用航空试验数据计算出了定量化的误差结果。

按照常规摄影测量,如果仅使用一台相机而要获取点的三维坐标则至少需要在两个不同的位置进行摄影.这里则提出了利用单台相机仅拍摄单张像片来获取点的三维坐标的测量方法借助一根带有3个以上已知标志点的辅助测量棒,利用共线方程和辅助测量棒上3个以上标志点先建立测棒坐标系与摄影测量坐标系的转换关系,再通过坐标转换即可得到辅助测量棒测头(所接触的待测点)在测量坐标系中的坐标.另外,通过试验验证了此单台相机测量原理及所达到的相关精度.