[發明專利]一種基于箱式集成的攝影測量系統及方法

在審

• 申請號: 202211050144.9
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115727819A
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 王英;龔家國;劉曉靜;馬亮軍;王浩;趙玲
• 申請（專利權）人: 中建生態環境集團有限公司;中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01C11/08;G01B11/00
• 代理公司: 北京八月瓜知識產權代理有限公司 11543
• 代理人: 董艷艷

本發明公開了一種基于箱式集成的攝影測量系統及方法，包括以下步驟，步驟1，設置帶有標識和絕對距離定義的標志板，根據被測物體的特征，布設相機陣列的點位，在被測周圍布設至少一個同照片采集系統集成的大小一致的標志板；步驟2，根據布設的相機陣列點位對被測地物拍攝，獲得多角度帶有清晰標志板信息的照片；步驟3，將照片導入計算機解譯系統，進行第一次攝影測量計算具體的作用是進行粗對正等本發明可以在很大程度上提高野外攝影測量的觀測精度和觀測效率，大大節省勞力和時間，而且主要組成構件均為可組裝可移動，保證測量過程的便捷性。

技術領域

本發明涉及攝影測量技術領域，具體來說，涉及一種箱子集成式的地物測量方法及系統。

背景技術

在日常的地物測量中，大場景里面的區域測量或者小場景物體測量只需要知道像對就行，比如局部區域的渠道斷面、溝壑的坡面、旅游景點的標志性建筑物等，而現有的地物測量通常包括以下幾種：

1、傳統的人工測量方式是接觸式測量，需要人工帶測量工具到被測地物跟前完成測量，測量的效率太低，一次只能測一條線，需要經后期處理得到三維數據，工作量大，且受天氣、環境的影響大；

2、基于無人機的攝影測量技術，其控制點的設定通常人為在地上設置航標才能達到像控的目的，設置要求苛刻，而且無人機受飛行條件的限制，測量方向單一，在飛行高度太低時，精度高，但是效率低，飛行高度太高時，視場大，但是精度低。靈活性不夠，不適用地物測量。

3、三維激光掃描測量技術，精度高，但是靈活性差，沒有大場景，屬于靜止場景下的單向測量，需要根據地物特征和方位，多站測測量，每一次測站設置要求高、過程繁瑣，要求有嚴格的建站過程，工作量大，且對具體工作環境要求高。

4、攝影測量技術對工作環境的要求比較低，具有非接觸、大視場、高效高精度測量的特點，其理論精度可以達到毫米級，且可以實現三維測量，在地物測量方面有巨大優勢，但是已有的攝影測量標志點的設計基于傳統方法，從標志點的引出，需要嚴格的空間定義。根據攝影測量算法原理，對標志點的要求有兩方面，一是標志點木身的精確性控制攝影測量空間整體誤差；二是標志點之間相對位置關系的準確性，控制攝影測量對象尺寸的精準性。

因此，本發明專利將攝影機和標志板集成在一起，通過攝影機和標志板位置關系建立相機和被測物體之間的位置關系，利用標志板的真實的物理尺寸賦予計算機中解譯的單位長度真實的物理長度，實現地物測量的目的。

發明內容

針對相關技術中的問題，本發明提出一種基于箱式集成的攝影測量系統及方法，以實現非接觸式的高精度、高效率測量的目的。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種箱子集成式的地物測量方法，包括以下步驟，步驟1，設置帶有標識和絕對距離定義的標志板，根據被測物體的特征，布設相機陣列的點位，在被測周圍布設至少一個同照片采集系統大小一致的標志板；步驟2，根據布設的相機陣列點位對被測地物拍攝，獲得多角度帶有清晰標志板信息的照片；步驟3，將照片導入計算機解譯系統，進行第一次攝影測量計算，進行粗對正，并根據拍攝照片中照片采集系統中的標志板以及布設在被測物體周圍的標志板所占的面積比，計算出攝影機距離被測物體的距離，確定攝影瞬間攝影機物鏡中心與像片在地面設定的空間坐標系中的位置與姿態的參數，即確定這攝影機物鏡中心、像片和被測物體三者之間的相關位置參數；步驟4，根據照片中箱體上真實長度已知的標識物，在照片中對應長度，標定被測物體在相對坐標中單位長度的真實物理長度；步驟5，根據攝影測量原理，將三者之間相關位置的參數以及相對坐標的真實長度作為已知量，導入攝影測量解譯計算的平差計算文件中，生成攝影測量精確模型，從模型中量取需要的尺寸，完成測量。

在可能的一個設計中，步驟1中，保證拍攝的被測地物相鄰照片的重合度達到60％以上，標志板的每個面在3～5張照片中清晰呈現。