内部標定と外部標定の違いは？

内部標定とは、カメラの内部パラメータ（主点位置・焦点距離・レンズ歪みなど）を確定する処理のことです。

写真測量の標定処理は「内部標定→外部標定」の順で行われます。

内部標定でカメラの特性を確定してから、外部標定で写真の位置・姿勢を地上座標系に合わせます。

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ザックリ言うと、内部標定は「カメラの歪みや焦点距離を補正して写真を正しい形にする」作業、外部標定は「補正した写真を地上の座標系に合わせる」作業です。「写真の補正→地上との対応付け」という2段階です。

内部標定の意味・定義

内部標定とは、カメラのレンズ系に関する内部パラメータ（内部標定要素）を確定する処理です。

主点の位置・焦点距離・レンズ歪みなどがこれに含まれます。

内部標定は、フィデューシャルマーク（写真の四辺・四隅に刻まれた基準点）を使って写真座標系を確立することで行います。

カメラキャリブレーション（検定）で得られたデータを使用します。

外部標定の意味・定義

外部標定とは、写真の撮影位置（投影中心のX・Y・Z）と姿勢（ω・φ・κ）という6つの外部標定要素を地上座標系で決定する処理です。

空中写真測量の作業方法は、作業規程の準則（下図）で規定されています。

外部標定はさらに相互標定と絶対標定の2段階に分けられます。

相互標定は隣り合う2枚の写真間の相対的な位置・姿勢を決める処理、絶対標定は標定点（地上基準点）を使ってモデルを地上座標系に位置合わせする処理です。

内部標定と外部標定の違い

2つの標定処理の違いを表でまとめます。

内部標定はカメラ自体の特性を確定する処理、外部標定はそのカメラで撮影した写真の地上での位置・姿勢を決める処理です。

順序通りに行う必要があります。

標定の3段階：内部標定・相互標定・絶対標定

写真標定の処理は「内部標定 → 相互標定 → 絶対標定」の順で行われます。

相互標定と絶対標定はどちらも外部標定の一部です。

内部標定

主点位置・焦点距離などカメラ固有のパラメータを確定します。

フィデューシャルマーク・カメラ検定データを使います。

相互標定（外部標定・第1段階）

隣り合う2枚の写真の相対的な位置・姿勢を決定します。

写真の対応点（パスポイント）を使います。

絶対標定（外部標定・第2段階）

モデルの地上座標系への位置・縮尺・傾きを決定します。

標定点（地上基準点）を使います。

試験で問われやすいポイント

内部標定・外部標定の区別を直接問う問題はR2〜R6の試験（No.17〜20）では確認されていません。写真測量全体の流れの中で前提知識として必要です。

令和5年第18問（写真地図作成）では「正射変換（中心投影→正射投影への変換）」が出題されており、内部・外部標定を経てはじめて正射変換できるという標定の2段階の意味が問われます。

一問一答

まとめ

今回は内部標定と外部標定の違いについて説明しました。

内部標定はカメラのパラメータを確定する処理、外部標定は写真の位置・姿勢を地上座標系で決定する処理です。

標定の流れ（内部標定→相互標定→絶対標定）と各処理で決定するパラメータを整理して覚えておきましょう。

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