一种手机摄影标定（放样）地面点的技术方法技术

本发明专利技术公开了一种手机摄影标定(放样)地面点的技术方法。该发明专利技术在已知至少两个控制点物方坐标的情况下，以含有已知焦距摄像头功能的智能手机和3个已知长度且有刻度的标杆为工具，利用摄影测量和坐标转换等原理，完成已知物方坐标的待标定(放样)点在实地进行标定(放样)的工作。本发明专利技术方法不需要携带专业测量设备，能够经济高效的完成地面点的标定(放样)任务。

【技术实现步骤摘要】
一种手机摄影标定(放样)地面点的技术方法一、
本专利技术涉及一种标定(放样)地面点的技术方法，特别是一种手机摄影标定(放样)地面点的技术方法。二、技术背景坐标标定是按照设计和施工要求，用一定的测量仪器和方法把设计的建筑物或构筑物等地物的平面位置和高程测设到实地的测量工作，坐标放样也成为坐标标定。目前，常用的测绘方法主要有罗盘，全站仪和RTK等标定方法。但是，由于目前常见的用于标定的仪器都比较笨重，且操作较为复杂，需要一定的专业知识才能够完成。然而在某些行业需要进行标定(放样)工作，且要求精度不高时，常见的标定仪器和标定方法无法经济高效的满足需求，使得测量工作不易进行。为了克服常见标定(放样)仪器的不易携带，测量方法需要专业技能等限制和不足，本专利技术提出了一种手机摄影标定(放样)地面点的技术方法，满足在没有专业测量设备的情况下，能够经济高效的标定(放样)地面点的工作。三、
技术实现思路
为了克服传统的地面坐标点标定(放样)工作中仪器价格高且笨重不易携带，仪器操作繁琐需要有一定专业技能等缺点，本专利技术提出了一种手机摄影标定(放样)地面点的技术方法。主要
技术实现思路
：已知两个控制点A和B的物方坐标依次为(xA,yA,HA)和(xB,yB,HB)，以含有摄像头功能的智能手机和3个长度为L且有刻度的标杆为工具，其中，手机摄影像头为定焦且焦距为f，利用摄影测量和坐标转换等原理将已知物方坐标的待标定(放样)点C(xC,yC,HC)在实地进行标定(放样)，具体步骤如下：1)在两个已知控制点A和B处竖直放置两个长度为L的标杆，将含有摄像头功能的智能手机安置在能与A和B点通视的摄影点S处，将手机姿态调整至倾角为0°或摄影主光轴平行于底面，拍摄一张包含控制点A和B的像片，其中，A处和B处竖直放置标杆的底端和顶端像平面坐标可通过手机读取获得，依次为(uA,vA)、(u′A,v′A)、(uB,vB)和(u′B,v′B)；2)设A、B和C点的像空间辅助坐标依次为(XA,YA,ZA)、(XB,YB,ZB)和(XC,YC,ZC)，利用数模①(其中i＝A，B)，将A处和B处竖直放置标杆的底端和顶端像平面坐标带入即可解得A点和B点的像空间辅助坐标；3)首先，利用数模②和数模③Zc＝Hc-h解算得到像方坐标系与像空间辅助坐标系间在Z方向的偏移量h和待标定(放样)点C在像空间辅助坐标系下的Z轴坐标值Zc，其次，利用数模④数模⑤和数模⑥Δα＝α′AB-αAB解算AB在像方坐标系下的方位角α′AB和像空间辅助坐标系下的方位角αAB以及两个坐标系间的旋转角Δα，然后，利用数模⑦(其中i＝A，B)，解算得到像方坐标系与像空间辅助坐标系间在X和Y方向的偏移量ΔX和ΔY，最后，利用数模⑧解算待标定(放样)点C在像空间辅助坐标系下的X轴坐标值Xc和Y轴坐标值Yc；4)利用数模⑨解算待标定(放样)点C处竖直放置标杆的底端和顶端像平面坐标(uC,vC)和(uC,v′C)；5)将智能手机在S处保持拍摄像片时的姿态并转换为拍摄模式，在手机屏幕上显示出待标定(放样)点C处竖直放置标杆的底端和顶端像平面坐标(uC,vC)和(uC,v′C)，将长度为L且有刻度的标杆根据手机屏幕的提示在实地进行放样，当标杆的底端和顶端与手机屏幕提示的对应两点重合时，标杆底端的位置即为待标定(放样)点C的位置。本项专利技术与现有方法相比具有以下优点：(1)利用常见而且价格低廉的手机结合摄影测量原理可以快速便捷的实现地面坐标点的快速标定(放样)，降低外业设备和劳动成本。(2)本方法操作简单，不需要有专业技能，具有良好的应用和推广性。四、具体实施方式：一种手机摄影标定(放样)地面点的技术方法与现有方法不同，具体在于：已知两个控制点A和B的物方坐标依次为(xA,yA,HA)和(xB,yB,HB)，以含有摄像头功能的智能手机和3个长度为L且有刻度的标杆为工具，其中，手机摄影像头为定焦且焦距为f，利用摄影测量和坐标转换等原理将已知物方坐标的待标定(放样)点C(xC,yC,HC)在实地进行标定(放样)，具体步骤如下：1)在两个已知控制点A和B处竖直放置两个长度为L的标杆，将含有摄像头功能的智能手机安置在能与A和B点通视的摄影点S处，将手机姿态调整至倾角为0°或摄影主光轴平行于底面，拍摄一张包含控制点A和B的像片，其中，A处和B处竖直放置标杆的底端和顶端像平面坐标可通过手机读取获得，依次为(uA,vA)、(u′A,v′A)、(uB,vB)和(u′B,v′B)；2)设A、B和C点的像空间辅助坐标依次为(XA,YA,ZA)、(XB,YB,ZB)和(XC,YC,ZC)，利用数模①(其中i＝A，B)，将A处和B处竖直放置标杆的底端和顶端像平面坐标带入即可解得A点和B点的像空间辅助坐标；3)首先，利用数模②和数模③Zc＝Hc-h解算得到像方坐标系与像空间辅助坐标系间在Z方向的偏移量h和待标定(放样)点C在像空间辅助坐标系下的Z轴坐标值Zc，其次，利用数模④数模⑤和数模⑥Δα＝α′AB-αAB解算AB在像方坐标系下的方位角α′AB和像空间辅助坐标系下的方位角αAB以及两个坐标系间的旋转角Δα，然后，利用数模⑦(其中i＝A，B)，解算得到像方坐标系与像空间辅助坐标系间在X和Y方向的偏移量ΔX和ΔY，最后，利用数模⑧解算待标定(放样)点C在像空间辅助坐标系下的X轴坐标值Xc和Y轴坐标值Yc；4)利用数模⑨解算待标定(放样)点C处竖直放置标杆的底端和顶端像平面坐标(uC,vC)和(uC,v′C)；5)将智能手机在S处保持拍摄像片时的姿态并转换为拍摄模式，在手机屏幕上显示出待标定(放样)点C处竖直放置标杆的底端和顶端像平面坐标(uC,vC)和(uC,v′C)，将长度为L且有刻度的标杆根据手机屏幕的提示在实地进行放样，当标杆的底端和顶端与手机屏幕提示的对应两点重合时，标杆底端的位置即为待标定(放样)点C的位置，即完成了一个点的标定。6)重复以上方法可以对需要标定(放样)的其他地面点进行依次放样，直至完成需要测设的所有设计地面点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手机摄影标定(放样)地面点的技术方法，其特征是：已知两个控制点A和B的物方坐标依次为(xA,yA,HA)和(xB,yB,HB)，以含有摄像头功能的智能手机和3个长度为L且有刻度的标杆为工具，其中，手机摄影像头为定焦且焦距为f，利用摄影测量和坐标转换等原理将已知物方坐标的待标定(放样)点C(xC,yC,HC)在实地进行标定(放样)，具体步骤如下：1)在两个已知控制点A和B处竖直放置两个长度为L的标杆，将含有摄像头功能的智能手机安置在能与A和B点通视的摄影点S处，将手机姿态调整至倾角为0°或摄影主光轴平行于底面，拍摄一张包含控制点A和B的像片，其中，A处和B处竖直放置标杆的底端和顶端像平面坐标可通过手机读取获得，依次为(uA,vA)、(u′A,v′A)、(uB,vB)和(u′B,v′B)；2)设A、B和C点的像空间辅助坐标依次为(XA,YA,ZA)、(XB,YB,ZB)和(XC,YC,ZC)，利用数模①

【技术特征摘要】
1.一种手机摄影标定(放样)地面点的技术方法，其特征是：已知两个控制点A和B的物方坐标依次为(xA,yA,HA)和(xB,yB,HB)，以含有摄像头功能的智能手机和3个长度为L且有刻度的标杆为工具，其中，手机摄影像头为定焦且焦距为f，利用摄影测量和坐标转换等原理将已知物方坐标的待标定(放样)点C(xC,yC,HC)在实地进行标定(放样)，具体步骤如下：1)在两个已知控制点A和B处竖直放置两个长度为L的标杆，将含有摄像头功能的智能手机安置在能与A和B点通视的摄影点S处，将手机姿态调整至倾角为0°或摄影主光轴平行于底面，拍摄一张包含控制点A和B的像片，其中，A处和B处竖直放置标杆的底端和顶端像平面坐标可通过手机读取获得，依次为(uA,vA)、(u′A,v′A)、(uB,vB)和(u′B,v′B)；2)设A、B和C点的像空间辅助坐标依次为(XA,YA,ZA)、(XB,YB,ZB)和(XC,YC,ZC)，利用数模①(其中i＝A，B)，将A处和B处竖直放置标杆的底端和顶端像平面坐标带入即可解得A点和B点的像空间辅助坐标；3...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯仲科，杨立岩，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11