一种基于RTK激光扫平摄影仪摄影测量技术方法与流程

文档序号:16640700发布日期:2019-01-16 07:31阅读:325来源:国知局
一种基于RTK激光扫平摄影仪摄影测量技术方法与流程

本发明涉及一种利用新型仪器高精度测算位置信息方法,属于摄影测量领域。

二、技术背景

随着智能手机和平板电脑性能的提升内置传感器功能的完善,结合图像处理技术、摄影测量学原理,为测量向智能化、精准化、便携化发展提供了方向。针对上述情况,结合测量实际需求,利用激光发射器、量测手机、ccd镜头、rtk基站以及360度旋转云台,基于测量学原理及摄影测量学原理,由安卓系统内嵌程序自动解算,将各元器件精密集成,形成快速、便携、智能、抗干扰的测绘调查仪器,能够实现森林测量解算、隧道断面测量、土方工程测量、矿山沉降变形监测以及地形地籍测量等功能。

三、

技术实现要素:

为了克服传统地面单片摄影测量方式以及解算方法的局限性,本发明提供一种基于rtk激光扫平摄影仪摄影测量技术方法。

rtk激光扫平摄影仪由rtk基站、定焦数码相机、激光器、量测手机以及云台组成,rtk基站抗干扰获取高精度gps信息,定焦数码相机获取影像信息,激光器发射可见光平面作为影像基准,激光器发射光线与相机镜头主光轴平行且高差为d(m),量测手机的内置陀螺仪和倾角传感器获取拍摄第i张像片时两个方向角ω,量测手机进行影像显示、影像处理、数据处理以及储存传输,云台将各个模块高度集成并可进行360度旋转。

使用rtk激光扫平摄影仪,rtk基站获取并记录位置信息,设基站wgs84坐标转换为(x00,y00,z00),激光器发射激光扫平面作为影像基准,调整云台逆时针方向水平角ω,调整量测手机逆时针方向倾角定焦数码相机获取量测区域影像。

以rtk激光扫平仪摄影中心o建立像空间坐标系为激光发射源点为e,设摄影中心在量测区域对应坐标为o2(xo,yo,zo)、激光发射到量测区域的光点为e2(xe,ye,ze),、量测区域待测物方坐标为a2(xa,ya,za)、b2(xb,yb,zb)、c2(xc,yc,zc),设量测区域影像内摄影中心对应影像中心像元坐标为o1(μo,νo)、量测区坐标对应像元坐标为a1(μa,νa)、b1(μb,νb)、c1(μc,νc)、e1(μe,νe),、定焦相机焦距为f;摄影中心线和激光发射线平行,因此,oe和o2e2相等,根据数学模型①其中k为像方坐标转换为物方坐标比例系数,可以获得数学模型②因此,得出数学模型③由于za=zb=zc=zo=ze,根据数学模型①,可以获得数学模型④坐标系下a2物方坐标转换到x00y00z00坐标系,轴平行于x00、轴平行于y00、轴平行于z00,再考虑绕z00轴二维逆时针旋转ω变换情况下,根据数学模型⑤因此,a2实际位置信息坐标为同理,可以测算出量测区域内b2、c2等任意点的实际位置信息。

四、说明书附图:

下面结合附图和实例对本发明进一步说明。

图1——rtk激光扫平摄影仪示意图;

图2——测量技术原理示意图;

五、具体实施方式:

(1)使用rtk激光扫平摄影仪,rtk基站获取并记录位置信息,设基站wgs84坐标转换为(x00,y00,z00),激光器发射激光扫平面作为影像基准,调整云台逆时针方向水平角ω,调整量测手机逆时针方向倾角定焦数码相机获取量测区域影像;

(2)以rtk激光扫平仪摄影中心o建立像空间坐标系为激光发射源点为e,设摄影中心在量测区域对应坐标为o2(xo,yo,zo)、激光发射到量测区域的光点为e2(xe,ye,ze),、量测区域待测物方坐标为a2(xa,ya,za)、b2(xb,yb,zb)、c2(xc,yc,zc),设量测区域影像内摄影中心对应影像中心像元坐标为o1(μo,νo)、量测区坐标对应像元坐标为a1(μa,νa)、b1(μb,νb)、c1(μc,νc)、e1(μe,νe),、定焦相机焦距为f;摄影中心线和激光发射线平行,因此,oe和o2e2相等,根据数学模型①其中k为像方坐标转换为物方坐标比例系数,可以获得数学模型②因此,得出数学模型③由于za=zb=zc=zo=ze,根据数学模型①,可以获得数学模型④坐标系下a2物方坐标转换到x00y00z00坐标系,轴平行于x00、轴平行于y00、轴平行于z00,再考虑绕z00轴二维逆时针旋转ω变换情况下,根据数学模型⑤因此,a2实际位置信息坐标为同理,可以测算出量测区域内b2、c2等任意点的实际位置信息。

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