[發明專利]一種全角度成像基準尺

有效

• 申請號: 201710252064.4
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107131889B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 王君;董明利;孫鵬;燕必希
• 申請（專利權）人: 北京信息科技大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01B11/00
• 代理公司: 北京律恒立業知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11416
• 代理人: 龐立巖;顧珊

本發明公開了一種全角度成像基準尺，所述基準尺包括主體、基準長度端點和基準尺識別編碼，所述基準長度端點置于所述主體首末兩端與主體固定連接，所述基準長度端點為涂有自反射材料的球形標志點；所述基準尺識別編碼為一維條形碼，并將一維條形碼縱向延長，360°纏繞在所述基準尺的主體上，本發明采用球形自反射標志點實現入射光的全角度反射；在編碼方面，采用一維條形碼，并將一維條形碼縱向延長，360°纏繞在基準尺的主體上，實現全角度的成像和條形編碼識別。本發明實現了基準尺在測量空間的全角度成像。

技術領域

本發明涉及一種量具，具體涉及一種全角度成像基準尺。

背景技術

近年來，隨著科技的飛速發展，特別是以數字化為核心的先進制造技術的飛速發展，對工業精密三維測量技術的需求日益增強。目前采用的三維工業測量系統主要包括三坐標測量機、經緯儀、全站儀、激光跟蹤儀、激光掃描測量系統、關節式坐標測量機、室內GPS、數字工業攝影測量系統等。其中，數字工業攝影測量采用數字相機拍攝被測物體的照片后，通過數字圖像處理、三維重建優化算法等，獲得被測物體三維空間幾何信息，并進一步可以分析物體的運動狀態等信息。與其他系統相比，數字工業攝影測量系統具有非接觸、精度高、自動化程度高、效率高、成本低等優點，廣泛應用于工業經濟、科學研究、國防建設等眾多領域。

基準尺是數字攝影測量系統中十分重要的標定附件，它為攝影測量系統提供長度基準，用于提高系統的測量精度。特別的，在某些特定應用場合，可以作為測量系統的標定件，實現相機的定向等功能。此外，基準尺還可以用于測量系統的精度評價等，因此，基準尺對于攝影測量系統有著十分重要的意義。

從目前已有的攝影測量產品和系統來看，基準尺通常由主體、基準長度端點、基準尺識別編碼點等部分組成。其中，主體主要用于構成基準尺的長度，通常由碳纖維等對溫度不敏感材料制作；基準長度端點是固定在主體兩端的兩個或多個標志點，它們之間的距離即為基準尺的長度；基準尺識別編碼點用于基準尺成像后，輔助系統在像面上自動識別基準尺的長度端點，通常由固定在主體兩端的兩個編碼點標志點構成。

在攝影測量系統中，普遍采用表面噴涂自反射材料的圓形平面標志點，編碼標志點也是有多個圓形標志點構成的二維平面編碼點，特殊涂層可以使入射光原路返回，使得成像時與背景產生較大的對比度，易于圖像處理，并提高處理精度。但是，此類標志點對于入射光線的角度有一定限制，通常，入射光線角度不能超過60°，小于30°則比較理想，這對于攝影測量系統而言，造成了較大影響。例如，對于靜態攝影測量系統，基準尺的位置是固定的，相機在成像過程中，除了考慮被測對象的成像，還要兼顧基準尺的位置和成像，給測量系統帶來不便；對于動態攝影測量系統，通常只有兩臺相機而且位置固定，如果需要基準尺在被測空間變換不同位置成像時，往往難以滿足雙相機同時成像，其移動空間受到很大限制。

因此，傳統的基準尺已經無法完全滿足攝影測量系統的需求，需要設計全角度可成像的基準尺。

發明內容

本發明為解決在大尺寸近景攝影測量中基準尺的成像角度限制問題，提供了一種全角度成像基準尺。

本發明的技術方案是：一種全角度成像基準尺，所述基準尺包括主體、基準長度端點和基準尺識別編碼，其特征在于，所述基準長度端點置于所述主體首末兩端與主體固定連接，所述基準長度端點為涂有自反射材料的球形標志點；所述基準尺識別編碼為一維條形碼，并將一維條形碼縱向延長，360°纏繞在所述基準尺的主體上。

優選的，所述主體的材料為因鋼或碳纖維材料。

優選的，所述基準長度端點采用球形自反射標志點，所述標志點基體采用Y40Mn易切削鋼，并做發黑氧化處理，所述球體部分外部噴涂貓眼型自反射材料。

優選的，所述基準尺識別編碼由15個數據位組成，所述15個數據位包括起始區、終止區和數據區三個區域，所述起始區和終止區的固定碼值是11110和0111。