[發明專利]一種相機集群姿態控制方法

有效

• 申請號: 201910329512.5
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN109992012B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 周應新;謝雄耀;汪永;蔡杰龍;錢正富;周彪;曾維成;吳尚峰
• 申請（專利權）人: 云南交投集團投資有限公司;同濟大學;云南武易高速公路有限公司;云南武易高速公路建設指揮部;云南楚姚高速公路有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;G01N21/88
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 周兵

1.一種相機集群姿態控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：根據隧道斷面信息，及相機集群尺寸信息，建立相機集群姿態控制模型；

在步驟一中，根據隧道斷面尺寸及相機集群布置參數，建立坐標系，隧道輪廓分為若干段圓弧組成，半徑分別為R₁、R₂、R₃、…、R_m，相對應的圓心角為θ₁、θ₂、θ₃、…、θ_m；各圓心坐標為(O_ix，O_iy)；設定圓心指向圓弧的方向為半徑的正方向，每段圓弧起始半徑對應的方位角為α_i；L_L、L_R分別為隧道左、右邊墻至行車道的距離；車道寬度為L；以路面所在的水平方向為x軸，向右為正方向，以拱頂圓弧圓心所在的豎直方向為y軸，向上為正方向，斷面底部兩端坐標分別為(-a，0)、(b、0)，相機集群共有19臺相機，分布在車身四周，從左往右編號依次為1～19，同一豎直面的兩個相機間距為30cm，同一水平面的相機間距為30cm，并根據公式：

計算19臺相機排列的位置，其中c為第一臺相機x軸方向的位置，d表示車道序號；

計算每條測線的檢測范圍s為：

其中n為車道數量，且測線為對應的車道位置，即每條車道為一條測線；

步驟二：計算相機姿態角度，相機姿態控制模型中，為了保證成像質量，使相機鏡面正對拍攝弧段中點，將相機拍攝的弧段中點定義為“直射點”；相機鏡面與直射點連線定義為“直射線”，方向朝向直射點，與相機鏡面的法線重合；x軸正方向沿逆時針轉動到直射線的角度定義為相機的位置角；通過所述“直射點”、“直射線”計算得出相機的位置角；

在步驟二中，隧道輪廓線每段圓弧對應的長度為R_iθ_i，則從左往右隧道前i段圓弧累計長度S_i為：

設某一直射點為A_j，在其左側隧道輪廓累計弧長s_j為:

s_j＝69.5+130(j-1)+s×(d-1)

如果S_a-1≤s_j≤S_a，則該直射點A_j位于第a個圓弧段，求出其橫、縱坐標為：

結合該直射點對應的工作相機的坐標(B_jx，B_jy)，求得相機位置角的余弦值為：

若A_jy-B_jy≥0，則β_j＝cos^-1(cosβ_j)，cos^-1(cosβ_j)∈[0,π]，若A_jy-B_jy＜0，則β_j＝2π-cos^-1(cosβ_j)，cos^-1(cosβ_j)∈[0,π]；

步驟三：將相機集群姿態控制模型及相機姿態角度計算方法應用于實際隧道，計算各相機在不同測線的位置角。

2.根據權利要求1所述的一種相機集群姿態控制方法，其特征在于，計算每條測線所需工作的相機數量N：

其中設定隧道橫斷面上每臺相機的實際拍攝范圍為1.3m。