一种基于影像法确定运动目标状态参数的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种确定运动目标物状态参数的方法，特别是一种基于摄影测量技术 的影像法来确定运动目标点状态参数的新方法。 二、 技术背景
[0002] 测量运动目标的状态参数一直是一个较为复杂的问题，到目前为止，关于测量运 动目标的方法也仅仅局限于几何法测算，且几何法在实际测量过程中，外业测量较为繁琐， 内业解算较为复杂，这就为确定实际运动目标物的状态带来了一定的麻烦和不便：
[0003] ①采用传统的几何法确定运动目标的状态参数，需要较为繁琐的测量设备，在没 有测量仪器或者设备不足时，难以进行测量；
[0004] ②采用传统的几何法测量时，对地形条件、气候条件和通视条件要求较高，尤其是 当测量条件较为恶劣、人为难以观测时，几何法就难以满足测量的需要；
[0005] ③采用传统的几何法测算运动目标的状态参数时，实时性较差，难以实现快速、实 时的准确定位测量。
[0006] 因此，现在通常采用的几何法确定运动目标物运动参数的方法是有一定的限制性 的，在实际测量中，带来了不可避免的麻烦和限制，有待我们改进。 三、
【发明内容】
[0007] 为了克服目前常用的几何法在确定运动目标物状态参数过程中存在的不可避免 的麻烦和限制，简化确定运动目标物状态参数的测量方法，本发明特提供了一种基于摄影 测量技术的影像法来确定运动目标点状态参数的新方法。
[0008] 本发明的目的是这样实现的：
[0009] 首先，在两固定点上分别对待测目标物进行拍摄，其中，两固定点的物方坐标已 知，且两相机均已检校过，就能获得不同地点拍摄的同一目标物同一时刻的两张像片；其 次，以已知的左片固定点为坐标原点建立坐标系，利用数学模型（
【主权项】
1. 一种基于影像法确定运动目标状态参数的方法，其特征是：首先，在两固定点上分 别对待测目标物进行拍摄，其中，两固定点的物方坐标已知，且两相机均已检校过，就能获 得不同地点拍摄的同一目标物同一时刻的两张像片；其次，以已知的左片固定点为坐标原 点建立坐标系，利用数学模型d
联立，其中，A1、\2为矩阵缩放系数，11、1^1、1^2、1^2、1^2为像片绕轴的旋转矩阵， (AX，AY，AZ)为坐标增量，（u，v)和（u'，v')为目标点像方坐标，f为相机焦距， 通过泰勒级数展开以及对两张像片的矩阵旋转变换，可确定两相机拍摄时的9个参 数，即入、〇1、1〇1、《2、1]) 2、1〇2、13!￡、137、1^，其中，入为旋转矩阵的缩放系数，《 1、1〇1、 ?2、七、％为两个像片的旋转角，bx、by、b^两像片的基线偏量；然后，利用数学模型
，以及求得的9个参数，就可确定待测目标点的物方 坐标（XpYpZi);最后，可用相同的方法求得运动目标任意点的物方坐标值（Xi，Yi，Zi)，（i=1，2,3,…，n);利用数学模型④
求得运动目标点 到观测点的距离S;利用数学模型⑤V= 求得运动目标物任意时刻的运动速度V;利用 数学模型⑥a 求得运动目标任意时刻的运动加速度a。
【专利摘要】本发明公开了一种基于影像法确定运动目标状态参数的新方法。本发明是通过在两固定点上分别对目标物进行拍摄，其中，两固定点的物方坐标已知，且两相机均已检校过，就能获得不同地点拍摄的同一目标物同一时刻的两张像片；其次，以已知的左片固定站点为原点建立坐标系，通过泰勒级数展开和矩阵旋转变换，可确定立体像对的9个参数；然后，利用数学模型③就可确定待测目标点的坐标(X1，Y1，Z1)；最后，可用相同的方法求得运动目标任意点的坐标值(Xi，Yi，Zi)，(i＝1，2，3，…，n)；利用数学模型④求得运动目标点到观测点的距离S；利用数学模型⑤求得运动目标物任意时刻的运动速度V；利用数学模型⑥求得运动目标任意时刻的运动加速度a。
【IPC分类】G01C11-00
【公开号】CN104697500
【申请号】CN201510060557
【发明人】冯仲科, 刘金成, 祁曼
【申请人】北京林业大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月5日