大型堆场三维形貌的投影辅助摄像测量方法技术

一种大型堆场三维形貌的投影辅助摄像测量方法，包括：架设以堆场为观测视场的摄像网络系统，引入投影辅助增强堆场表面特征，多个摄像机对堆场投影特征同步成像形成序列影像；提取影像投影特征后，以核线、梯度等多个约束确定堆场表面投影线同名点集，结合摄像系统已标定参数和前方交会实时解算三维投影线；解算各成像时刻摄像网络系统在参考坐标系运动状态及序列影像相对姿态的物理参数后，拼接三维投影线形成堆场的表面数字模型，并由此计算堆场三维形貌参数。本方法可解决港口码头、厂矿仓库调度管理中大型物料堆场三维形貌参数的高精度、实时自动测量问题，可应用于提高装卸工程机械智能化、现代物流管理信息化水平等方面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及矿石粉、煤炭、粮食等物料大型堆场形貌摄像测量方法，进一步是指在激光投影等投影设备对复杂形貌堆场的辅助下，通过非接触序列立体成像构建堆场表面数字模型，测定三维形貌参数的方法；还属于输送装卸工程机械智能化、现代物流管理信息化等工程技术，以及数字摄影测量、数字图像处理、计算机视觉等领域。
技术介绍
矿石粉、煤炭和粮食等物料大型堆场的三维形貌参数快速准确测定，对于提高港口及大型仓库等物流管理调度能力、降低损耗、合理安排物资进出等，具有重要的指导和监测作用，并能产生良好的经济效益。在堆场物料的装卸输送中，通常要求将物料堆放成一定几何形状截面（如三角形）的长条形，装卸工程机械在堆场两侧滑轨上进行取货或者堆放操作。日常堆场管理和装卸操作中，需要准确掌握堆场三维形貌参数，用于堆场已被填挖、或者可被填挖的物料三维参数计算。在堆场物料挖取或回填的操作中，堆场形貌随时可能发生滑动等局部变化，并非简单的几何增减。长期以来，堆场通过整形填挖操作对堆场物资的进出进行经验管理，这需要操作中对堆场进行严格的几何形态维护，效率低、误差大。随着激光测距扫描技术的发展，在堆场物料三维形貌参数测量中也得到使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型堆场三维形貌的投影辅助摄像测量方法，其特征是，该方法包括：ａ．堆场摄像测量系统与辅助投影设备的安装：在堆场不同位置安装至少２台固定的或可移动的摄像机，标定摄像机参数，组成摄像测量网络系统；在堆场安装辅助投影设备，该辅助投影设备通过绕固定点转动或平动或所述转动与平动的复合运动对堆场表面投影，形成堆场表面全覆盖的投影特征；ｂ．堆场表面投影特征的三维解算：所述辅助投影设备对堆场表面投影的同时，所述各摄像机同步采集堆场表面投影特征，通过影像内投影特征、梯度矢量、核线相互约束实现自动可靠匹配与立体或多目视觉影像交会平差计算，实时获取堆场表面投影特征三维解；ｃ．序列投影特征的三维拼接：辅助投影对堆...

【技术特征摘要】
1.一种大型堆场三维形貌的投影辅助摄像测量方法，其特征是，该方法包括：a.堆场摄像测量系统与辅助投影设备的安装：在堆场不同位置安装至少2台固定的或可移动的摄像机，标定摄像机参数，组成摄像测量网络系统；在堆场安装辅助投影设备，该辅助投影设备通过绕固定点转动或平动或所述转动与平动的复合运动对堆场表面投影，形成堆场表面全覆盖的投影特征；b.堆场表面投影特征的三维解算：所述辅助投影设备对堆场表面投影的同时，所述各摄像机同步采集堆场表面投影特征，通过影像内投影特征、梯度矢量、核线相互约束实现自动可靠匹配与立体或多目视觉影像交会平差计算，实时获取堆场表面投影特征三维解；c. 序列投影特征的三维拼接：辅助投影对堆场表面的全覆盖结束后，对摄像系统生成的时间序列三维投影特征进行拼接，统一到堆场三维坐标系中，得到统一坐标系下堆场表面的三维点云与轮廓线数据集或序列影像综合的三维数据集；d.对于三维点云与轮廓线数据集或序列影像综合的三维数据集，以堆场平面位置为二维变量，根据双线性插值等算法计算每个平面点位的堆场表面相对于基准平面的高度，构成堆场三维表面数字模型；e.以堆场三维表面数字模型为基础，按照空间分析计算该数字模型全面的堆场三维形貌参数、堆场体积、堆场表面积中的至少一个参数。2.根据权利要求1所述大型堆场三维形貌的投影辅助摄像测量方法，其特征是：从摄像机摄得的影像提取投影特征，计算立体像对核线约束和投影特征交点，在立体...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小虎，欧建良，朱肇昆，苑云，于起峰，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]