CN101629822A - 振动环境中的多相机动态摄影测量方法 - Google Patents

振动环境中的多相机动态摄影测量方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101629822A
CN101629822A CN200910305434A CN200910305434A CN101629822A CN 101629822 A CN101629822 A CN 101629822A CN 200910305434 A CN200910305434 A CN 200910305434A CN 200910305434 A CN200910305434 A CN 200910305434A CN 101629822 A CN101629822 A CN 101629822A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vibration environment
elements
point
utilize
dimensional coordinate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200910305434A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101629822B (zh
Inventor
张征宇
罗川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN2009103054341A priority Critical patent/CN101629822B/zh
Publication of CN101629822A publication Critical patent/CN101629822A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101629822B publication Critical patent/CN101629822B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种振动环境中的多相机动态摄影测量方法，通过在被测物或其附近的刚体区域粘印编码标记点，并在每个测量点安装刚性连接的2个位相机(一个为水平安装，另一个为垂直安装)，得到测量点2个相机的外方位元素，进而用光束法平差计算方法准确解得振动环境中被测物体上粘印的标记点三维坐标。本发明通过改进测量方法，用光束法平差计算方法准确解得振动环境中被测物体上粘印的标记点三维坐标，而非采用补偿算法实现三维坐标估算。解决了振动环境中物体位置或形状及其运动的三维测量难题，如风洞试验中模型变形的准确测量。

Description

振动环境中的多相机动态摄影测量方法
技术领域
本发明涉及测量方法技术领域，具体的说是一种振动环境中的多相机动态摄影测量方法。
背景技术
传统的接触式测量如三坐标测量机，其测量精度高(可达1微米左右)，但难以在振动环境中使用，需要专门的测量室和专用测量台，测量范围有限，测量效率低。
数字近景摄影测量继承了传统摄影测量的严密理论与方法，具有相当高的精度与可靠性，且硬件设施简单(除了数字摄像机外无需任何精密仪器)、测量方法灵活，便于现场非接触测量，广泛应用于逆向工程、板金成形分析、机械制造、物体碰撞特性、建筑等领域的检测中。
静态的数字工业摄影测量技术已经成熟，它通过在不同的位置和方向获取同一物体的2幅以上的数字图像，经计算机图像匹配等处理及相关数学计算后得到待测点精确的三维坐标。其测量原理和经纬仪测量系统一样，均是三角形交会法。一般分为单相机的脱机测量系统、多台相机的联机测量系统。
振动环境中测量物体位置或形状的运动，理想的测量方式是采用多台相机的联机测量系统，但是振动环境中多相机间的位置关系不能保持固定，因此静态环境的多相机联机测量的外方位参数计算方法，在振动环境中将因相机相互间距离变动而产生误差。例如，目前风洞模型变形测量中，就因安装相机的风洞洞体振动而多采用单相机方式但却仅能精确测量二维坐标。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种振动环境中的多相机动态摄影测量方法，以便在振动环境中，准确计算振动环境中的多相机联机测量的外方位参数，进而利用光束法平差计算方法解得振动环境中被测物体位置或形状的运动。
本发明的技术方案是：
一种振动环境中的多相机动态摄影测量方法，包括以下步骤：
a.首先在被测物体上或其附近找出测量过程中不发生变形的部位，即视为刚体的区域，在视为刚体的区域粘印编码标记点，编码标记点的数量大于等于4个，并且所印的编码标记点不同在一个平面内；
b.在无振动环境中，利用静态的数字工业摄影测量技术，测得视为刚体的区域上粘印编码标记点的三维坐标；
c.在无振动环境中，利用静态的数字工业摄影测量技术，标定多相机的内方位元素；
d.在振动环境中，在每个测量点安装2个刚性连接的相机，相机安装方式一个为水平安装，另一个为垂直安装；基于视为刚体的区域上粘印编码标记点的三维坐标及其坐标系，利用直接线性变换(DLT)解法得到该测量点2个相机的外方位元素；
e.利用d所述方法解得其余测量点的相机的外方位元素；
f.由于c已解得所有相机的内方位元素，在d与e中解得各时刻所有相机的外方位元素，故利用光束法平差计算方法可解得振动环境中被测物体上粘印的标记点三维坐标，进而得知振动环境中被测物体位置或形状的运动。
本发明的有益效果：本发明通过对测量方法的改进，进而用光束法平差计算方法准确解得振动环境中被测物体上粘印的标记点三维坐标，而非采用补偿算法实现三维坐标估算。解决了振动环境中物体位置或形状及其运动的三维测量难题，如风洞试验中模型变形的准确测量。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明振动环境中的多相机动态摄影测量方法具体实施例的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明振动环境中的多相机动态摄影测量方法的具体实施例，包含以下步骤：
a.首先在被测物体上或其附近找出测量过程中不发生变形的部位，即视为刚体的区域，在视为刚体的区域粘印编码标记点，编码标记点的数量大于等于4个，并且所印的编码标记点不同在一个平面内；
b.在无振动环境中，利用静态的数字工业摄影测量技术，测得视为刚体的区域上粘印编码标记点的三维坐标；
c.在无振动环境中，利用静态的数字工业摄影测量技术，标定多相机的内方位元素；
d.在振动环境中，在每个测量点安装2个刚性连接的相机，相机安装方式一个为水平安装，另一个为垂直安装；基于视为刚体的区域上粘印编码标记点的三维坐标及其坐标系，利用直接线性变换(DLT)解法得到该测量点2个相机的外方位元素；
e.利用d所述方法解得其余测量点的相机的外方位元素；
f.由于c已解得所有相机的内方位元素，在d与e中解得各时刻所有相机的外方位元素，故利用光束法平差计算方法可解得振动环境中被测物体上粘印的标记点三维坐标，进而得知振动环境中被测物体位置或形状的运动。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (1)

1、一种振动环境中的多相机动态摄影测量方法，包括以下步骤：
a.首先在被测物体上或其附近找出测量过程中不发生变形的部位，即视为刚体的区域，在视为刚体的区域粘印编码标记点，编码标记点的数量大于等于4个，并且所印的编码标记点不同在一个平面内；
b.在无振动环境中，利用静态的数字工业摄影测量技术，测得视为刚体的区域上粘印编码标记点的三维坐标；
c.在无振动环境中，利用静态的数字工业摄影测量技术，标定多相机的内方位元素；
d.在振动环境中，在每个测量点安装2个刚性连接的相机，相机安装方式一个为水平安装，另一个为垂直安装；基于视为刚体的区域上粘印编码标记点的三维坐标及其坐标系，利用直接线性变换解法得到该测量点2个相机的外方位元素；
e.利用d所述方法解得其余测量点的相机的外方位元素；
f.由于c已解得所有相机的内方位元素，在d与e中解得各时刻所有相机的外方位元素，故利用光束法平差计算方法可解得振动环境中被测物体上粘印的标记点三维坐标，进而得知振动环境中被测物体位置或形状的运动。
CN2009103054341A 2009-08-10 2009-08-10 振动环境中的多相机动态摄影测量方法 Expired - Fee Related CN101629822B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009103054341A CN101629822B (zh) 2009-08-10 2009-08-10 振动环境中的多相机动态摄影测量方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009103054341A CN101629822B (zh) 2009-08-10 2009-08-10 振动环境中的多相机动态摄影测量方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101629822A true CN101629822A (zh) 2010-01-20
CN101629822B CN101629822B (zh) 2012-11-21

Family

ID=41575018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009103054341A Expired - Fee Related CN101629822B (zh) 2009-08-10 2009-08-10 振动环境中的多相机动态摄影测量方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101629822B (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102175416A (zh) * 2011-01-28 2011-09-07 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 风洞试验中模型姿态角测量的多相机动态标定方法
CN102680201A (zh) * 2012-05-15 2012-09-19 空气动力学国家重点实验室 基于视频测量的抖振风洞试验方法
CN102889882A (zh) * 2012-09-03 2013-01-23 北京信息科技大学 一种基于光束平差的三维重建方法
CN102901490A (zh) * 2012-09-04 2013-01-30 北京信息科技大学 一种基于动态阈值的图像匹配方法及系统
CN103234729A (zh) * 2013-04-08 2013-08-07 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 风洞常规测力试验中气动刚度与气动阻尼的视频测量方法
CN105606627A (zh) * 2016-03-16 2016-05-25 武汉大学 核电站安全壳远程外观检查测量方法及系统
CN106522285A (zh) * 2016-10-08 2017-03-22 中国电力科学研究院 输电塔基础变位的测量方法
CN107490344A (zh) * 2017-07-07 2017-12-19 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种风洞试验的试验件自由端变形实时测量方法
CN108709558A (zh) * 2018-05-24 2018-10-26 郑州辰维科技股份有限公司 一种大尺寸厂房高精度定位的方法
CN112254660A (zh) * 2020-09-14 2021-01-22 中铁七局集团有限公司 隧道智能监控量测信息集成与预警系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1648600A (zh) * 2004-12-09 2005-08-03 武汉大学 利用单台非量测数码相机进行钣金件三维量测的方法
CN101013505A (zh) * 2007-02-05 2007-08-08 武汉大学 相机标定方法及所用标定装置
CN101298979A (zh) * 2008-07-01 2008-11-05 北京林业大学 一种量测相机配合经纬仪测树技术

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1648600A (zh) * 2004-12-09 2005-08-03 武汉大学 利用单台非量测数码相机进行钣金件三维量测的方法
CN101013505A (zh) * 2007-02-05 2007-08-08 武汉大学 相机标定方法及所用标定装置
CN101298979A (zh) * 2008-07-01 2008-11-05 北京林业大学 一种量测相机配合经纬仪测树技术

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨国强: "《中国优秀硕士学位论文全文数据库》", 12 July 2005 *
贾超广等: "《高速摄影测量系统中双相机同步技术的实现》", 《测绘科学技术学报》 *
陈建华等: "《微尺度模型试验的数字近景摄影测量》", 《河海大学学报（自然科学版）》 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102175416A (zh) * 2011-01-28 2011-09-07 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 风洞试验中模型姿态角测量的多相机动态标定方法
CN102680201B (zh) * 2012-05-15 2014-09-24 空气动力学国家重点实验室 基于视频测量的抖振风洞试验方法
CN102680201A (zh) * 2012-05-15 2012-09-19 空气动力学国家重点实验室 基于视频测量的抖振风洞试验方法
CN102889882A (zh) * 2012-09-03 2013-01-23 北京信息科技大学 一种基于光束平差的三维重建方法
CN102901490A (zh) * 2012-09-04 2013-01-30 北京信息科技大学 一种基于动态阈值的图像匹配方法及系统
CN102901490B (zh) * 2012-09-04 2014-08-06 北京信息科技大学 一种基于动态阈值的图像匹配方法及系统
CN103234729A (zh) * 2013-04-08 2013-08-07 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 风洞常规测力试验中气动刚度与气动阻尼的视频测量方法
CN103234729B (zh) * 2013-04-08 2015-04-08 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 风洞常规测力试验中气动刚度与气动阻尼的视频测量方法
CN105606627A (zh) * 2016-03-16 2016-05-25 武汉大学 核电站安全壳远程外观检查测量方法及系统
CN105606627B (zh) * 2016-03-16 2018-08-21 武汉大学 核电站安全壳远程外观检查测量方法及系统
CN106522285A (zh) * 2016-10-08 2017-03-22 中国电力科学研究院 输电塔基础变位的测量方法
CN107490344A (zh) * 2017-07-07 2017-12-19 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种风洞试验的试验件自由端变形实时测量方法
CN107490344B (zh) * 2017-07-07 2020-04-28 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种风洞试验的试验件自由端变形实时测量方法
CN108709558A (zh) * 2018-05-24 2018-10-26 郑州辰维科技股份有限公司 一种大尺寸厂房高精度定位的方法
CN112254660A (zh) * 2020-09-14 2021-01-22 中铁七局集团有限公司 隧道智能监控量测信息集成与预警系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN101629822B (zh) 2012-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101629822B (zh) 振动环境中的多相机动态摄影测量方法
CN102519400B (zh) 基于机器视觉的大长径比轴类零件直线度误差检测方法
CN103575227B (zh) 一种基于数字散斑的视觉引伸计实现方法
CN109737883A (zh) 一种基于图像识别的三维形变动态测量系统及测量方法
CN101603812B (zh) 一种超高速实时三维视觉测量装置及方法
CN100429476C (zh) 一种双传感器激光视觉三维测量系统校准方法
CN112880642B (zh) 测距系统和测距方法
CN109764858B (zh) 一种基于单目相机的摄影测量方法及系统
CN108398091B (zh) 叶尖三维位移量精准视觉测量方法
CN101900531B (zh) 双目视觉位移测量误差的测算方法及测量系统
US11754595B2 (en) Method for calibrating linear vibration and angular vibration based on monocular vision
CN106483330A (zh) 一种基于反光丝线姿态角视觉识别二维风速风向测试方法
CN104713491A (zh) 可获取边坡变形三维数据的边坡监测系统及其获取边坡变形三维数据的方法
CN104634246A (zh) 目标空间坐标的浮动式立体视觉测量系统及测量方法
CN110398199A (zh) 一种建筑限界检测方法
CN105865349A (zh) 一种大型建筑物位移监测方法
CN103389072B (zh) 一种基于直线拟合的像点定位精度评估方法
CN203100724U (zh) 利用相机拍摄的照片进行测距的装置
Kohut et al. A structure's deflection measurement and monitoring system supported by a vision system
CN114170321A (zh) 一种基于测距的相机自标定方法及系统
CN205466311U (zh) 一种基于末端非完整坐标信息的机器人标定系统
CN103358230A (zh) 一种珩磨机用测量系统及测量方法
CN113834500B (zh) 一种使用多自由度设备校准轨迹传感器的方法及系统
CN114136357B (zh) 一种适用于面结构光传感器的测试方法及测试系统
CN113655467B (zh) 用于激光雷达的精度测量装置、方法及激光雷达

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121121

Termination date: 20150810

EXPY Termination of patent right or utility model