一种基于工业摄影测量的超高精度形变测量方法技术

本发明专利技术涉及基于工业摄影测量的超高精度形变测量方法，可有效解决现有技术即人工手持相机进行多组重复拍摄时，对于摄站位姿差距较大，即测量网形一致性较差，从而使得工业摄影测量形变测量精度降低的问题，其解决的技术方案是，该测量方法包括以下步骤：1）对被测物体进行标志点布设；2）计算测量网形一致性：3）超高精度形变测量；本发明专利技术使用了机械装置控制相机进行拍摄，使其在各组相机拍摄时，在相同位置、相同姿态下达到高度一致，提高网形一致性精度，从而达到工业摄影测量的超高精度形变测量的效果，采用本发明专利技术方法测量网形对测量精度影响显著，是高精度形变测量方法上的创新。是高精度形变测量方法上的创新。是高精度形变测量方法上的创新。

【技术实现步骤摘要】
一种基于工业摄影测量的超高精度形变测量方法


[0001]本专利技术涉及数字近景工业摄影测量
，特别是一种基于工业摄影测量的超高精度形变测量方法。

技术介绍

[0002]一般国产空间望远镜桁架或大尺寸航天器结构件形变测量在(6m
×
5m
×
5m)空间范围内测量精度达到5μm以内，而目前国内外工业摄影测量系统在大尺寸空间范围的测量重复性精度(RMS)在15μm左右甚至更低，因此，在此背景下迫切需要提高工业摄影测量系统精度，为完成高精度太空望远镜桁架或大尺寸航天器结构件形变测量项目，需要从工业摄影测量系统的硬件设备、软件算法以及测量方法等方面进行研究和改进。
[0003]在以往的工业摄影测量网形研究中，很多学者进行了大量研究并得出很多结论，如：像点坐标精度一样的情况下，测量网形布设不同，其测量结果的精度甚至会相差10倍等，这些都是通过改善测量网形中的摄站数量与像片重叠度、摄影距离与交会角以及标志点大小与分布等来提高测量精度，把以上诸多通过改变测量网形影响最终测量结果精度优劣的问题归功于测量网形质量的好本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于工业摄影测量的超高精度形变测量方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对被测物体进行标志点布设：保证所设每个标志点在测量时至少要被两个及以上的摄站所摄影，所有的摄站、标志点和摄影光线形成若干个三角形的网状结构，构成工业摄影测量网形；2)计算测量网形一致性：预设相机位置与姿态，并将预设相机的位置与姿态通过指令的方式输入高精度重复定位定姿拍摄装置的控制器中，使得高精度重复定位定姿拍摄装置控制相机按照预设位置与姿态进行移动和旋转拍摄；其中，相机姿态共具有6个自由度，即三个自由度的位移参数x、Y、Z和三个自由度的空间旋转参数ω、κ，通过多组拍摄操作，可计算测量网形一致性；3)超高精度形变测量：选择步骤2)中最优的测量网形，并通过高精度重复定位定姿拍摄装置移动轨道、丝杠导轨、旋转转台控制测量相机的位置与自由度姿态，将相机的位置与姿态通过指令的方式输入高精度重复定位定姿拍摄装置的控制器中，使得控制器控制相机按照预设位置与姿态进行移动和旋转拍摄，由于高精度重复定位定姿拍摄装置的重复定位、定姿精度较高，即可以达到较高的网形一致性精度，从而实现工业摄影测量超高精度形变测量的目的。2.根据权利要求1所述的基于工业摄影测量的超高精度形变测量方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对被测物体进行标志点布设：保证所设每个标志点在测量时至少要被两个及以上的摄站所摄影，所有的摄站、标志点和摄影光线形成若干个三角形的网状结构，构成工业摄影测量网形；2)计算测量网形一致性：预设相机位置与姿态，并将预设相机的位置与姿态通过指令的方式输入高精度重复定位定姿拍摄装置的控制器中，使得高精度重复定位定姿拍摄装置控制相机按照预设位置与姿态进行移动和旋转拍摄；其中，相机姿态共具有6个自由度，即三个自由度的位移参数X、Y、Z和三个自由度的空间旋转参数ω、κ，通过多组拍摄操作，可计算测量网形一致性，其计算如下：首先在相同测量网形下对同一目标进行m组重复测量，每次测量采集n张图像，各张像片外方位元素分别表示为X
ij
、Y
ij
、Z
ij
、ω
ij
、κ
ij
，其中i＝1，2，...，m；j＝1，2，...，n；其次，求出m组之间外方位元素差值的绝对值，共个数据，分别表示为ΔX
uj
、ΔY
uj
、ΔZ
uj
、Δω
uj
、Δk
uj
，其中u＝1，2，
…
，j＝1，2，...，n；然后，求出n张像片中外方位元素差值绝对值的标准偏差：然后，求出n张像片中外方位元素差值绝对值的标准偏差：然后，求出n张像片中外方位元素差值绝对值的标准偏差：
其中，RM...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄桂平，申旭，豆世豪，刘世涛，王新萍，轩亚兵，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：