在深空探测活动中,为完成地形地貌勘测的科学任务,往往使用空间视觉相机作为直接观测设备获取地理位置信息。我们将拍摄质量高,体积小,造价低的CCD相机引入航空航天领域,虽可满足二维影像的拍摄需求,但为实现地貌恢复等有关三维重建的工作任务时,还须首先完成这种非量测相机的几何标定工作。相机几何标定是基于物点和像点之间的映射关系来获取较高精度的相机内部参数(焦距,主点)。本文基于传统标定法,通过拍摄二维圆形阵列靶标获取标定图像,开发出一套完整的标定算法,获得较为准确的相机内参,通过计算可得本文的RMS值为0.178pix,满足工程需求(0.3pix)。主要研究内容如下:(1)分析总结几种典型标定算法的优缺点,并提出一种基于共线约束迭代求解的改进算法:先用灭点估计法得到鲁棒性较强的焦距参数初值,再加入多点共线约束消除图像噪点带来模型失真,并迭代优化像点坐标,最后通过LM优化得到相机内部参数。该算法克服了张正友标定法中焦距计算的不稳定性,且更贴合实际成像模型。(2)为获取物方靶标圆心精确对应的像点坐标,本文先采用杂斑分步去除法得到纯净的特征圆,再通过最小二乘法曲线拟合定位圆心位置,在矩形标志点识别靶标方向的条件下,使用Delaunay三角网正确完成圆心坐标的自动排序,最终形成一个完整的图像处理流程,减少人工识别时间,能全自动实现靶标特征信息的提取。(3)本文采用一种误差修正方法来进一步提高相机标定精度。基于统计法剔除粗差点后,再通过正射校正实现圆心不对称误差的修正。通过对比实验验证可知,相机内部参数的精度有所提高,证明了本文方法的有效性。