一种无人机双目快速三维量测方法与流程

文档序号:29791537发布日期:2022-04-23 17:46阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种无人机双目快速三维量测方法,其特征在于,所述方法包括:步骤1、首先利用室外检校场对无人机上搭载的双目相机的光学镜头畸变参数进行检校,得到检校参数;步骤2、再对所搭载的双目相机进行空间后方交会,解算出双目相机外方位参数;步骤3、利用无人机上搭载的双目相机对监测目标进行近距离近景拍照,得到双目影像;步骤4、根据步骤3得到的双目影像、步骤1得到的检校参数、步骤2得到的双目相机外方位参数,分别采集双目影像中同名点的像素坐标,并由任意两点的三维坐标计算出被量测物体的尺寸或者距离。2.根据权利要求1所述无人机双目快速三维量测方法,其特征在于,所述步骤1的过程具体为:利用双目相机光学镜头的畸变公式,解算出光学镜头9个畸变差改正参数,具体为:利用双目相机光学镜头的畸变公式,解算出光学镜头9个畸变差改正参数,具体为:其中,

x,

y为像点改正值;x0,y0为像主点;r代表像点到像主点距离,可以用公式r=√(x

x0)2+(y

y0)2计算得到;x,y为像方坐标系下的像点坐标;k1,k2为镜头的径向畸变畸变参数;p1,p2为镜头的切向畸变参数;a,p为像素的非正方形校正系数。3.根据权利要求1所述无人机双目快速三维量测方法,其特征在于,在步骤2中,双目相机中每台相机的外方位参数包括3个位置参数和3个姿态参数,采用如下公式分别对两个相机进行单片空间后方交会解算,得出2*6=12个外方位参数;机进行单片空间后方交会解算,得出2*6=12个外方位参数;式中,x,y为像点的像平面坐标;x0,y0,f为影像的内方位元素;xs,ys,zs为摄站点的物方空间坐标;x,y,z为物方点的物方空间坐标;ai,bi,ci(i=1,2,3)为影像的3个外方位角元素组成的9个方向余弦;上式为非线性函数,为了便于计算,需要按泰勒级数级数展开,舍弃二次项,使之线性化得到:化得到:式中,(x),(y)为函数近似值;dxs,dys,dzs,dω,dk为6个外方位参数的改正值。4.根据权利要求1所述无人机双目快速三维量测方法,其特征在于,在步骤4中,在双目影像的外方位参数解算出来以后,双目影像的外方位参数就是已知的,然后由这个已知的
外方位参数来求解地面任意点的三维坐标;对双目影像上的一对同名点列出4个如下方程,而未知数为x,y,z这三个,采用最小二乘法进行求解,公式如下:解,公式如下:式中,x,y为像点的像平面坐标;x0,y0,f为影像的内方位元素;xs,ys,zs为摄站点的物方空间坐标;x,y,z为待求物方点的物方空间坐标;ai,bi,ci(i=1,2,3)为影像的3个外方位角元素组成的9个方向余弦;将上面的公式线性化后用矩阵的形式表示为:将上面的公式线性化后用矩阵的形式表示为:对每一个像点,列出两个误差方程;若某个点出现在n幅序列影像中,则列出2n个方程,用矩阵的形式表示为:v=ax

l式中,中,其法方程的解为:x=(a
t
a)-1
a
t
l未知数x,y,z的初值通过双相前方交会求得,依照上式得到空间点的坐标值(x,y,z)为:(x,y,z)
t
=(x0,y0,z0)
t
+(δx,δy,δz)
t
通过迭代解算求得待定的坐标。5.根据权利要求1所述无人机双目快速三维量测方法,其特征在于,所述方法还包括:最终得到的量测数据可通过文本方式输出,并根据不同业务需要输出特定的数据格式。

技术总结
本发明公开了一种无人机双目快速三维量测方法,首先利用室外检校场对无人机上搭载的双目相机的光学镜头畸变参数进行检校,得到检校参数;再对所搭载的双目相机进行空间后方交会的外方位元素解算,得到双目相机外方位参数;利用无人机上搭载的双目相机对监测目标进行远程拍照,得到双目影像;根据得到的双目影像、检校参数、双目相机外方位参数,在图像上量测点或直线的三维坐标和距离,实现对监测目标的三维量测和距离量测。该方法利用无人机搭载的双目相机实现对目标的快速高精度测量,能够在10米距离以内达到子毫米级量测精度。在10米距离以内达到子毫米级量测精度。在10米距离以内达到子毫米级量测精度。


技术研发人员:李永荣 刘正军 张赓 陈一铭 苏国中
受保护的技术使用者:中国测绘科学研究院
技术研发日:2021.12.29
技术公布日:2022/4/22
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1