专利名称：一种摄影测量物方控制杆及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种摄影测量辅助仪器及其使用方法，特别是一种摄影测量物方控制杆及其使用方法。
背景技术：
到目前为止，应用近景摄影测量技术进行测树工作时，一般均利用量测型相机测树和非量测型相机拍摄多张相片测树等技术，通过这些技术，可以获得较高的测树效率和更多部位的量测值。在采用单相片测树时，需要借助三维控制场及标杆的辅助工具。
但以上各种方法均存在着其缺点 ①用量测型相机测树，其仪器价格昂贵，体积庞大，行动不便。
②利用非量测型相机测树，其解算方程中的内外方位元素不可知，虽然也可通过共线方程经过DLT变换后绕过此问题，但需要拍摄多张相片找同名点，步骤较繁琐。
③借助三维控制场进行单相片量测时，控制场体积庞大，携带不便，不适合野外尤其是在山区进行测树工作。
因此，在测树工作中传统的近景摄影测量方式不可避免的存在着很多麻烦。
发明内容
为了克服单张相片近景数字摄影测量中内外方位元素获取比较困难的问题，本发明的目的是提供一种摄影测量物方控制杆及其使用方法。
本发明的目的是这样实现的 1.以空间三维模式设计带有刻度的物方控制杆，辅助单相片摄影测量获取物方控制点空间坐标。整个控制杆由三根带有厘米级刻度的铝合金制金属杆组成，包括一根主杆和2根支杆，主杆设计长度为2.000米，支杆设计长度为1.838米。主杆与支杆结合点高度为1.300米，主杆与每个支杆所构成的夹角为45°，且主杆与两个支杆分别构成的两平面互相垂直，用于确定杆上控制点的空间坐标。
2.摄影测量物方控制杆的使用方法如下①在待测定区域找一棵标准木，将物方控制杆主杆垂直立于所测量的标准木前；②采用罗盘仪进行定向，使其中一个支杆与主杆形成平面方向的磁方位角为90°，拍摄相片；③将相片导入到近景摄影单片测树软件中，在相片上选取6个控制点的像方坐标(xi，yi)；④相应从物方控制杆上读取6个控制点的物方坐标(Xi，Yi，Zi)；⑤将像方坐标与物方坐标用共线方程联系起来，经过DLT线性变换解算出任意点的物方坐标系坐标。
本项发明具有以下优点 ①物方控制杆设计带有厘米级刻度，方便读取物方控制点的刻度值； ②主杆与每个支杆成45°夹角设计，解算物方控制点的坐标值方便快捷； ③主杆与两个支杆分别构成的两平面互相垂直，整个控制杆体系构成空间坐标系，方便得到物方控制点的空间坐标； ④控制点的像方坐标与物方坐标均可通过量测直接得到，无须解析换算，适于进行单张相片的摄影测量，提高了摄影测量的精度和效率。
四
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为摄影测量物方控制杆正视图； 图2为摄影测量物方控制杆侧视图； 图3为摄影测量物方控制杆二维尺寸设计图。
五具体实施例方式 1)摄影测量物方控制杆以空间三维模式设计带有刻度的物方控制杆，辅助单相片摄影测量获取物方控制点空间坐标。如图1、2所示，整个控制杆由三根带有厘米级刻度的铝合金制金属杆组成，包括一根主杆和2根支杆。如图3所示主杆设计长度为2.000米，支杆设计长度为1.838米。主杆与支杆结合点高度为1.300米，主杆与每个支杆所构成的夹角为45°，且主杆与两个支杆分别构成的两平面互相垂直，用于确定杆上控制点的空间坐标。
2)摄影测量物方控制杆的使用方法①在待测定区域找一棵标准木，将物方控制杆主杆垂直立于所测量的标准木前；②采用罗盘仪进行定向，使其中一个支杆与主杆形成平面方向的磁方位角为90°，拍摄相片；③将相片导入到近景摄影单片测树软件中，在相片上选取6个控制点的像方坐标(xi，yi)；④相应从物方控制杆上读取6个控制点的物方坐标(Xi，Yi，Zi)；⑤将像方坐标与物方坐标用共线方程联系起来，经过DLT线性变换解算出任意点的物方坐标系坐标。
权利要求
1.一种摄影测量物方控制杆，其特征是以空间三维模式设计带有刻度的物方控制杆，辅助单相片摄影测量获取物方控制点空间坐标。控制杆由三根带有厘米级刻度的铝合金制金属杆组成，包括一根主杆和2根支杆，主杆设计长度为2.000米，支杆设计长度为1.838米。主杆与支杆结合点高度为1.300米，主杆与每个支杆所构成的夹角为45°，且主杆与两个支杆分别构成的两平面互相垂直，用于确定杆上控制点的空间坐标。
2.一种实现权利要求1所述的基于物方控制杆的摄影测量方法，其特征是①在待测定区域找一棵标准木，将物方控制杆主杆垂直立于所测量的标准木前；②采用罗盘仪进行定向，使其中一个支杆与主杆形成平面方向的磁方位角为90°，拍摄相片；③将相片导入到近景摄影单片测树软件中，在相片上选取6个控制点的像方坐标(xi，yi)；④相应从物方控制杆上读取6个控制点的物方坐标(Xi，Yi，Zi)；⑤将像方坐标与物方坐标用共线方程联系起来，经过DLT线性变换解算出任意点的物方坐标系坐标。
全文摘要
本发明公开了一种摄影测量物方控制杆及其使用方法。其中，物方控制杆由三根带有厘米级刻度的金属杆组成，包括一根主杆和2根支杆，主杆分别与两个支杆构成的两平面互相垂直，用于确定杆上控制点的空间坐标(见附图1)，进行单张相片测树时，将物方控制杆主杆垂直立于所测量的目标树前，采用罗盘仪进行定向，使其中一个支杆与主杆形成平面方向的磁方位角为90°，拍摄相片，通过将相片导入到近景摄影单片测树软件中，在相片上选取6个控制点的像方坐标，此6个控制点的物方坐标从物方控制杆上的刻度读取，将像方坐标与物方坐标用共线方程联系起来，经过DLT线性变换解算出任意点的物方坐标系坐标。
文档编号G01B11/00GK101298985SQ200810132918
公开日2008年11月5日 申请日期2008年7月1日 优先权日2008年7月1日
发明者赵春江, 冯仲科, 山 姚, 刘云伟 申请人:北京农业信息技术研究中心