CN212254103U

CN212254103U - 一种用于摄影测量的反射片

Info

Publication number: CN212254103U
Application number: CN202021362326.6U
Authority: CN
Inventors: 戚广枫; 汪晶; 石瑞霞; 李红梅; 方志国; 耿肖; 吕青松; 余涵
Original assignee: China Railway Siyuan Survey and Design Group Co Ltd
Current assignee: China Railway Siyuan Survey and Design Group Co Ltd
Priority date: 2020-07-10
Filing date: 2020-07-10
Publication date: 2020-12-29
Anticipated expiration: 2030-07-10

Abstract

本实用新型公开了一种用于摄影测量的反射片，其特征在于：包括反光部分和吸光部分；所述反光部分设有反光材料，且为圆形；所述吸光部分设有吸光材料，所述吸光部分包括第一吸光区域和第二吸光区域，包围在圆形的外周设置有所述第一吸光区域的吸光材料，且圆心处也设有第二吸光区域的吸光材料。采用全站仪进行测量时，反光部分的圆从任意方向照准，在图像中均显示为椭圆(圆也可以看成是一种特殊的椭圆)，图像中的椭圆中心即为圆心；圆形的反光部分采用强反光材料，圆形周围和圆心的吸光部分采用强吸光材料，这样设计非常有利于在图像上进行椭圆的边缘提取，有利于延长反射片的自动照准距离和提高反射片的自动照准精度。

Description

一种用于摄影测量的反射片

技术领域

本实用新型属于接触网智能建造测量领域，具体涉及一种适用于摄影测量的反射片。

背景技术

徕卡全站仪自动目标照准系统(ATR)是在马达全站仪望远镜内置CCD/CMOS传感器，通过主动发射与望远镜同轴的红外激光经目标棱镜返回，返回的红外光束打在CCD/CMOS阵列上，光点位置以CCD/CMOS传感器中心作为参考点来精确确定，通过图像处理提取光点中心的像素坐标，从而确定其在图像中的位置，再将图像的位置信息转化为全站仪旋转的角度信息，由伺服系统控制全站仪转动相应的角度，实现目标自动照准。

徕卡TS60自动照准识别圆棱镜的距离能达到1500米,但是，对于反射片的自动照准只能在几十米内可用,且精度较低。

对于使用反射片而非圆棱镜的测量场合，对于反射片使用全站仪的自动照准功能受到严重受限，效果不佳，因此如何设计一种适用于摄影测量的反射片，以及采用新的反射片如何进行全站仪自动照准，成为了需要改进的关键技术。

实用新型内容

针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本实用新型提供了一种用于摄影测量的反射片，反光部分的圆从任意方向照准，在图像中均显示为椭圆(圆也可以看成是一种特殊的椭圆)，图像中的椭圆中心即为圆心；圆形的反光部分采用强反光材料，圆形周围和圆心的吸光部分采用强吸光材料，白色部分为强反光材料，这样设计非常有利于在图像上进行椭圆的边缘提取。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种用于摄影测量的反射片，其特征在于：包括反光部分和吸光部分；

所述反光部分设有反光材料，且为圆形；

所述吸光部分设有吸光材料，所述吸光部分包括第一吸光区域和第二吸光区域，包围在圆形的外周设置有所述第一吸光区域的吸光材料，且圆心处也设有第二吸光区域的吸光材料。

进一步地，所述反光部分，与所述吸光部分的第一吸光区域、第二吸光区域为同一平面层结构。

进一步地，所述同一平面层结构为一体结构。

进一步地，所述反光部分，与所述吸光部分的第一吸光区域、第二吸光区域中的任一或组合，为不同平面层结构。

进一步地，所述吸光部分的第二吸光区域设置在所述反光部分的前表面。

进一步地，所述吸光部分的第一吸光区域设置在所述反光部分的后表面。

上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：本实用新型的用于摄影测量的反射片，采用全站仪进行测量时，反光部分的圆从任意方向照准，在图像中均显示为椭圆(圆也可以看成是一种特殊的椭圆)，图像中的椭圆中心即为圆心；圆形的反光部分采用强反光材料，圆形周围和圆心的吸光部分采用强吸光材料，这样设计非常有利于在图像上进行椭圆的边缘提取。

附图说明

图1是本实用新型实施例的用于摄影测量的反射片的示意图；

图2是本实用新型实施例的采用该新型反射片进行基于摄影测量的全站仪自动照准方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本实用新型进一步详细说明。

作为本实用新型的一种较佳实施方式，如图1所示，考虑到全站仪的视线方向不一定垂直于反射片所在的平面，且为了便于图像目标识别，本实用新型提供一种用于摄影测量的反射片，包括反光部分1(图中白色部分)和吸光部分2(图中黑色部分)；所述反光部分1设有强反光材料，且为圆形；所述吸光部分2设有强吸光材料，所述吸光部分2包括第一吸光区域21和第二吸光区域22，包围在圆形的外周设置有所述第一吸光区域21的吸光材料，且圆心处也设有第二吸光区域22的吸光材料。

采用全站仪进行测量时，反光部分的圆从任意方向照准，在图像中均显示为椭圆(圆也可以看成是一种特殊的椭圆)，图像中的椭圆中心即为圆心；圆形的反光部分采用强反光材料，圆形周围和圆心的吸光部分采用强吸光材料，这样设计非常有利于在图像上进行椭圆的边缘提取，有利于延长反射片的自动照准距离和提高反射片的自动照准精度。

进一步地，所述反光部分1，与所述吸光部分2的第一吸光区域21、第二吸光区域22为同一平面层结构。一种方式是，所述同一平面层结构为一体结构；另一种方式是同一平面内的拼接，如粘接或缝合。

或者，所述反光部分1，与所述吸光部分2的第一吸光区域21、第二吸光区域22中的任一或组合，为不同平面层结构。不同平面层之间进行前后粘接或缝合。例如，所述吸光部分2的第二吸光区域22设置在所述反光部分1的前表面。所述吸光部分2的第一吸光区域21设置在所述反光部分1的后表面。所述吸光部分2的外周设为方形便于生产和装运，还可以包括第三吸光区域，位于反光部分1的正后面，因此也是圆形的。可以理解的是，此时的第三吸光区域实际上是可以不设置吸光材料的，只是作为反光材料的安装基础；还可以理解的是，第一吸光区域和第三吸光区域可以是同一个平面的整板。

如图2所示，为实现上述目的，按照本实用新型的另一个方面，还提供了一种基于摄影测量的全站仪自动照准方法，包括如下步骤：

第一步：手机与徕卡全站仪采用蓝牙连接的方式利用GEOCOM指令进行通讯；手机上首先已有目标反射片的概略坐标，根据此概略坐标计算出在当前全站仪坐标系中的水平角和竖直角，手机给全站仪发送转动到此角度的指令，以此来控制全站仪镜头转动，使目标反射片出现在全站仪望远镜视场内，所述目标反射片采用如前所述的用于摄影测量的反射片。

第二步：手机给全站仪发送拍照指令(采用望远镜相机、最高分辨率等)，远程控制全站仪拍照，拍照完毕后将照片返回给手机。

第三步：在手机上对照片进行椭圆目标特征提取并拟合出椭圆中心；具体的中心提取算法为：

(1)对原始梯度图像在边缘附近邻域求取椭圆近似切线，计算近似椭圆参数，并对椭圆中心、长短半轴的长度以及长轴与水平方向的夹角所共同构建的5维投票空间进行投票；

(2)依据投票结果，采用均值漂移算法在5维投票空间中求取投票分布的峰值点，并进行椭圆特征参数的粗略估计；

(3)粗略椭圆中心位置附近邻域搜索局部极值，获取特征尺度下椭圆中心精确的亚像素坐标。

第四步：用所述中心提取算法在手机上对照片进行椭圆中心提取之后，根据仪望远镜相机拍摄时的分辨率M×N，相机的实际视场C_M×C_N，计算出椭圆中心与相片中心的角度偏移量，以此计算椭圆中心与相片中心的角度偏移量，远程控制全站仪转动相应偏移角度后对准反射片中心，此时进行坐标测量。

本实用新型采用该新型反射片进行基于摄影测量的全站仪自动照准方法，基于自动照准的原理，利用全站仪实现另一种照准目标的方式。全站仪不需标定相机与全站仪的位置关系，其内置相机等同于CCD/CMOS传感器，通过识别照准目标中心在相片的位置，计算目标中心位置与相片中心的偏移量，从而对角度改正实现照准目标中心。

通过与现有技术的实验对比，本实用新型极大延长了反射片的自动照准距离，现有技术对于反射片的自动照准距离只有几十米，采用本实用新型的技术可达到150米以上。

本实用新型提高了反射片的自动照准精度，现有技术对于反射片的自动照准精度在50米处为±5毫米，采用本实用新型的技术可达到±3毫米。

可以理解的是，以上所描述的系统的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，既可以位于一个地方，或者也可以分布到不同网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

另外，本领域内的技术人员应当理解的是，在本实用新型实施例的申请文件中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本实用新型实施例的说明书中，说明了大量具体细节。然而应当理解的是，本实用新型实施例的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本实用新型实施例公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型实施例的示例性实施例的描述中，本实用新型实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。

然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型实施例要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型实施例的单独实施例。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种用于摄影测量的反射片，其特征在于：包括反光部分(1)和吸光部分(2)；

所述反光部分(1)设有反光材料，且为圆形；

所述吸光部分(2)设有吸光材料，所述吸光部分(2)包括第一吸光区域(21)和第二吸光区域(22)，包围在圆形的外周设置有所述第一吸光区域(21)的吸光材料，且圆心处也设有第二吸光区域(22)的吸光材料。

2.如权利要求1所述的用于摄影测量的反射片，其特征在于：

所述反光部分(1)，与所述吸光部分(2)的第一吸光区域(21)、第二吸光区域(22)为同一平面层结构。

3.如权利要求2所述的用于摄影测量的反射片，其特征在于：

所述同一平面层结构为一体结构。

4.如权利要求1所述的用于摄影测量的反射片，其特征在于：

所述反光部分(1)，与所述吸光部分(2)的第一吸光区域(21)、第二吸光区域(22)中的任一或组合，为不同平面层结构。

5.如权利要求1所述的用于摄影测量的反射片，其特征在于：

所述吸光部分(2)的第二吸光区域(22)设置在所述反光部分(1)的前表面。

6.如权利要求2所述的用于摄影测量的反射片，其特征在于：

所述吸光部分(2)的第一吸光区域(21)设置在所述反光部分(1)的后表面。