基于多视觉位移测量设备的测量数据联合解算系统及方法技术方案

本申请实施例提出的基于多视觉位移测量设备的测量数据联合解算系统及方法，该系统包括相邻且呈间隔分布的首级观测站、多个中间级观测站以及尾级观测站，其中：首级观测站的观测区域内布设有第一不动参考点，尾级观测站的观测区域内布设有第二不动参考点；相邻观测站之间存在重叠的观测区域，且重叠的观测区域中涵盖有重合的共视测点，其余非重叠的观测区域中涵盖有多个可视测点；观测过程中，将联合各观测站从第一不动参考点联测至第二不动参考点，并在观测确定第二不动参考点发生位移，且其位移量大于预设限值时，重新进行测点观测。由于并不随联测的测量仪器的数量增加而增加其实施难度、以及保持精度的难度，能够有效提高视觉位移测量效率。高视觉位移测量效率。高视觉位移测量效率。

【技术实现步骤摘要】
基于多视觉位移测量设备的测量数据联合解算系统及方法


[0001]本申请涉及视觉测量
，具体而言，涉及一种基于多视觉位移测量设备的测量数据联合解算系统及方法。

技术介绍

[0002]视觉测量法是通过摄像装置，对在被测物体上布设的测量标靶进行观测，测量其像素随着时间变化而变化，再通过标靶与观测站的距离换算成实际位移的方法。目前，随着视觉测量法应用领域的不断扩大，现已不满足于对200m、300m的测量距离。例如，在地铁隧道中，运营监测需要对整个隧道区间进行普查测量，该区间通常为1km或以上，且该区间无可布设的基准区域。为解决这一问题，传统自动化测量方式为测量机器人（自动化全站仪），也是最常用、最广为人知的技术手段。而采用测量机器人进行多仪器联测也普遍存在困难。为保障测量精度，一般的地铁监测项目联测仪器数量大多在单边2
‑
3台。联测每多一台仪器，实施难度和保持精度的难度都会成倍增加。

技术实现思路

[0003]本申请实施例的目的在基于提供一种基于多视觉位移测量设备的测量数据联合解算系统及方法，可以提高视觉位移测量效率。
[0004]本申请实施例还提供了一种基于多视觉位移测量设备的测量数据联合解算系统，所述系统包括相邻且呈间隔分布的首级观测站、多个中间级观测站以及尾级观测站，其中：所述首级观测站的观测区域内布设有第一不动参考点BM1，所述尾级观测站的观测区域内布设有第二不动参考点BM2；相邻观测站之间存在重叠的观测区域，且所述重叠的观测区域中涵盖有重合的共视测点，其余非重叠的观测区域中涵盖有多个可视测点；观测过程中，将联合各观测站从所述第一不动参考点BM1联测至所述第二不动参考点BM2，并在观测确定所述第二不动参考点BM2发生位移，且其位移量大于预设限值时，重新执行测点观测进程。
[0005]第二方面，本申请实施例还提供了一种应用于上述任一项所述的系统的测量数据联合解算方法，所述方法包括：触发各观测站从所述第一不动参考点联测至所述第二不动参考点，并在观测确定所述第二不动参考点发生位移，且其位移量大于预设限值时，重新执行测点观测进程。
[0006]由上可知，本申请实施例提供的一种基于多视觉位移测量设备的测量数据联合解算系统及方法，能够适用于超长距离的测量（超长距离是指单个设备的有效测量距离的两倍或以上），通过布置多级观测站，其中，第一级的仪器单元（即首级观测站）的参考点为绝对不动或认为不动的第一参考点，最后一级的仪器单元（即尾级观测站）的某个测点是另一个绝对不动或认为不动的第二参考点，中级观测站的第三参考点的位移量由上一级的观测站测量得到，其中，第三参考点可以是独立的测点，也可以是上一级的观测站的测点（即共
视测点），通过这样的布置方式来降低增加联测仪器时的实施难度以及保持精度的难度，提高视觉位移测量效率。观测过程中，通过联合各观测站从第一不动参考点联测至第二不动参考点，考虑到第二参考点位移量应为一闭合差，通过判断闭合差是否满足误差要求，并在确定其不满足时重新执行测点观测进程，如此能够使得观测结果更加准确，提高了视觉位移观测精准度。
[0007]本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0008]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0009]图1为本申请实施例提供的一种基于多视觉位移测量设备的测量数据联合解算系统的结构示意图；图2为修正区域内可视测点位移量的实施原理图；图3为本申请实施例提供的一种基于多视觉位移测量设备的测量数据联合解算方法的流程图。
具体实施方式
[0010]下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0011]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0012]请参照图1，图1是本申请一些实施例中的一种基于多视觉位移测量设备的测量数据联合解算系统的结构示意图。该系统包括相邻且呈间隔分布的首级观测站、多个中间级观测站以及尾级观测站，其中：所述首级观测站的观测区域内布设有第一不动参考点BM1，所述尾级观测站的观测区域内布设有第二不动参考点BM2。
[0013]具体的，如图1所示，两个不动参考点BM1、BM2之间构成了监测区域，且BM1、BM2为已知的不动点即基准点。需要说明的是，基准点即为测量时的标准点，引申为一切事物的起点。
[0014]相邻观测站之间存在重叠的观测区域，且所述重叠的观测区域中涵盖有重合的共
视测点，其余非重叠的观测区域中涵盖有多个可视测点。
[0015]具体的，所述多个可视测点的数量不受限制，且与观测站通视。且，测点相互之间无任何位置的限制，仅需满足于观测站的通视条件即可。当前实施例中，共视测点可被理解为转点，其可作为下一级观测站的参考点，基于该参考点观测区域内其余测点的位移情况。
[0016]观测过程中，将联合各观测站从所述第一不动参考点BM1联测至所述第二不动参考点BM2，并在观测确定所述第二不动参考点BM2发生位移，且其位移量大于预设限值时，重新执行测点观测进程。
[0017]具体的，在已知BM2为一不动点时，尾级观测站测量的BM2位移结果理论上应该为0，若其不为0，则可以将其进一步定义为闭合差f
h
。当前实施例中，基于闭合差f
h
，当已知闭合差f
h
大于预设限值时，会视当前的测量作废，并重新进行联测，直到闭合差f
h
满足限制要求。
[0018]由上可知，本申请公开的一种基于多视觉位移测量设备的测量数据联合解算系统，能够适用于超长距离的测量（超长距离是指单个设备的有效测量距离的两倍或以上），通过布置多级观测站，其中，第一级的仪器单元（即首级观测站）的参考点为绝对不动或认为不动的第一参考点，最后一级的仪器单元（即尾级观测站）的某个测点是另一个绝对不动或认为不动的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多视觉位移测量设备的测量数据联合解算系统，其特征在于，所述系统包括相邻且呈间隔分布的首级观测站、多个中间级观测站以及尾级观测站，其中：所述首级观测站的观测区域内布设有第一不动参考点BM1，所述尾级观测站的观测区域内布设有第二不动参考点BM2；相邻观测站之间存在重叠的观测区域，且所述重叠的观测区域中涵盖有重合的共视测点，其余非重叠的观测区域中涵盖有多个可视测点；观测过程中，将联合各观测站从所述第一不动参考点BM1联测至所述第二不动参考点BM2，并在观测确定所述第二不动参考点BM2发生位移，且其位移量大于预设限值时，重新执行测点观测进程。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括五个相邻且呈间隔分布的首级观测站、第一中间级观测站~第三中间级观测站、以及尾级观测站，其中：各所述观测站的主光轴保持平行，且，前后相邻的两个观测站之间的主光轴偏移角之和小于或等于预设角度。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所属同一观测区域的共视测点、以及可视测点位于同一中垂线上；联测过程中，所述首级观测站以及所述尾级观测站均将以其区域内的不动参考点为基准点，对区域内的其余测点进行观测；所述中级观测站将以上一级相邻观测站观测到的共视测点为参考点，对区域内的其余测点进行观测；观测过程中，所述中级观测站还将基于上一级相邻观测站所测量的共视测点的位移量，对其自身测得的所有测点的位移量进行反向平移补偿，以避免出现观测误差。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，联测过程中，所述中级观测站还将以区域内平移修正后的目标参考点所处的位置为参考，基于观测站发生俯仰、以及方位角变化时，所有测点均会在视场范围内呈等像素变化的原理，修正因其自身发生翻滚、俯仰以及方位角变化时，区域内其余所有可视测点的位移量。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述区域内其余所有可视测点的位移量，通过以下步骤进行修正：获取所述区域内其余所有可视测点的第一观测距离L
2n
，以及所述目标参考点的第二观测距离L
tp
之间的距离比值；获取所述区域内其余所有可视测点的第一位移量Z
2n
，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王佟，夏舸，
申请(专利权)人：富视达技术武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：