[發明專利]一種精確圖像測量方法及系統

有效

• 申請號: 201810342175.9
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN108844457B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 黃宗榮;林大甲;江世松;鄭敏忠;劉兵
• 申請（專利權）人: 金錢貓科技股份有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01C11/00;G06T7/80
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 林志崢

本發明涉及測量領域，尤其涉及一種基于激光的圖像測量方法、系統及裝置，包括步驟：預設攝像機的初始位置，旋轉攝像機，使得拍攝區域位于攝像機的顯示區域內，得到攝像機旋轉角度值；調節設置在攝像機上的激光射出的激光束方向，使得位于拍攝區域內的激光點位于攝像機的顯示區域的中心位置，拍攝得到二維圖像；根據激光獲取攝像機到拍攝區域的測距距離，計算得到攝像機的平移值；獲取預設的攝像機內部參數，根據攝像機旋轉角度值、攝像機的平移值和攝像機內部參數，計算得到拍攝區域的二維圖像與三維世界空間的映射關系；獲取二維圖像上待測物的坐標值，代入二維圖像與三維世界空間的映射關系中，計算得到待測物在三維世界空間的測量值。

本案是以申請日為2017年05月18日，申請號為201710353553.9，名稱為“一種基于激光的圖像測量方法、系統及裝置”的發明專利為母案而進行的分案申請。

技術領域

本發明涉及測量領域，尤其涉及一種基于激光的圖像測量方法、系統及裝置。

背景技術

隨著科學技術的發展，測量手段也發生改變。傳統測量手段需要人工跑點，效率低、精度差、時間長，利用超聲波、激光等新型測量方式，對于不同目標物的測量，需要人工進行不同的激光定位操作與計算，誤差大、步驟繁瑣，而且對于像建筑工地這樣需要對施工現場材料(如鋼筋等)進行檢測的，由于現場材料很多，激光測量需要耗費比較久的時間，但工期又不可能停止，一旦水泥澆鑄覆蓋，則無法再通過激光測量對現場材料進行檢測。基于圖像的測量技術，因其所需的只是場景圖像，所以更靈活、方便、準確，可供任何時候調閱歷史圖像完成測量。

圖像測量需要確定空間物體的三維幾何位置與其在圖像中對應點之間的相互關系，必須建立攝像機成像的幾何模型，并對幾何模型參數進行標定。傳統標定過程需要事先在場景中人工測量多個控制點的信息，或者事先在場景中放置經過精密加工、結構已知的標定模板作為空間參照物，通過建立控制點或者模板上已知點的三維坐標進行標定。缺點是標定過程費時費力，不適用于在線標定和無法人工測量或使用標定模板的場合。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種基于激光的圖像測量方法、系統及裝置。

為了解決上述技術問題，本發明采用的第一技術方案為：

一種基于激光的圖像測量方法，包括步驟：

S1、預設攝像機的初始位置，旋轉攝像機，使得拍攝區域位于攝像機的顯示區域內，得到攝像機旋轉角度值；

S2、調節設置在攝像機上的激光射出的激光束方向，使得位于拍攝區域內的激光點位于攝像機的顯示區域的中心位置，拍攝得到二維圖像；

S3、根據激光獲取攝像機到拍攝區域的測距距離，計算得到攝像機的平移值；

S4、獲取預設的攝像機內部參數，根據攝像機旋轉角度值、攝像機的平移值和攝像機內部參數，計算得到所述拍攝區域的二維圖像與三維世界空間的映射關系；

S5、獲取二維圖像上待測物的坐標值，代入二維圖像與三維世界空間的映射關系中，計算得到所述待測物在三維世界空間的測量值。

本發明采用的第二技術方案為：

一種基于激光的圖像測量系統，包括旋轉模塊、調節模塊、第一計算模塊、第二計算模塊和第三計算模塊；

所述旋轉模塊，用于預設攝像機的初始位置，旋轉攝像機，使得拍攝區域位于攝像機的顯示區域內，得到攝像機旋轉角度值；

所述調節模塊，用于調節設置在攝像機上的激光射出的激光束方向，使得位于拍攝區域內的激光點位于攝像機的顯示區域的中心位置，拍攝得到二維圖像；

所述第一計算模塊，用于根據激光獲取攝像機到拍攝區域的測距距離，計算得到攝像機的平移值；