南宫28数字摄影测量技术在三维测量中的应用,三维摄影测量,数字摄影测量,全数字摄影测量系统,数字摄影测量系统,数字摄影测量实习报告,数字摄影测量学,数字摄影测量工作站,数字摄影测量实习,数字摄影测量软件

　　文章编号:1005-0086(2001D07-0697-04数字摄影测量技术在三维测量中的应用北京100085D摘要三维测量中图分类号:T761.7文献标识码科研和国防等领域有着广泛的应用汽轮机叶片等加工制作中的在线测量特别是大型工件的曲面测量一直是关键技术难题在计量室采用三坐标机测量虽然精度高仪器成本高便于移动尤其适合于大型工件轮廓的检测系统的定标方法以及空间尺寸和工件三维曲面测量的实验结果测量原理利用CC摄像机可以获取三维物体的二维图这就是实际空间坐标系和摄像机像平面坐标之间的透视变换可以综合出物体的三维曲面轮廓设物空间坐标系为XYZCC像面的像平面坐标系为ZD在摄像机和摄像机2CC像面上的像点坐标分别为P1(I1}1D收稿日期:2001-04-1修订日期:2001-05-15北京市教育委员会科技发展计划资助项目(99KJ4D物空间坐标系和双摄像机的像平面坐标系Fig.1ThecOOrdinatesystemsOfObjectspaceandimagingplanesOftwOcameras对摄像机为系统变换矩阵的元素像点坐标与物点坐标的变换关系为x2z22z2其中,z2为非零参数现为系统变换矩阵的元素的安放位置及成像系统的参数有关-x2X-x2Y-x2Z-2X-2Y加起来共22个未知参数CCD像面上的像点可建立22个未知参数便可解得这些参数即求出双摄像机组成的测量系统的变化矩阵在两个CCD(x22),求得未知点还可得到方程(-9x)(2-0x)(-9x2)(2-0x2)(3-x2)测量过程总是先利用靶标对测量系统定标但若在测量过程中始终保持靶标和被测物的相对位置不变即测量静态物体而在不同的位置分时进行采样CCD摄像机所构成的光学系统由于存在畸变而在测量结果中引入非线性误差是像点到光轴的距离Gk\k2k3代表径向畸变因子经整理可得方程组激光200)+2c16Iy](c9X+c10Y+c11Z+1)-(c1X+c2Y+c3Z+c4)=0[y(1+c12)+2c15Iy](c9X+c10Y+c11Z+1)-(c5X+c6Y+c7Z+c8其中c12~c13~c14~c15c16分别等于k1~k2~k3~12G对每个摄像机各有16个未知数为了更多的包含定标空间的三维信息往往使用更多的定标点采用了27个定标点这样对每个摄像机54个方程所以要用到最小二乘法来解超定方程组利用广义逆法解无约束条件下的优化问题设非线f1I0f1I1f1In-1fm-1I0fm-1I1n-1计算非线性方程组最小二乘解的迭代公式为次迭代值的左端函数值CCD摄像机分辨率510()492(V)Pixel)1个带有个以上参考点的靶标灰度阶256分辨率为512512)~被测物体其上的各靶点空间位置坐标都是事先经过精确测定而已知的图像采集卡把CCD接收到的图像信号输入至计算机由计算机进行处理CCD摄像机成像后需经过图像处理因为它直接影响到测量精度一般有寻找几何中心或能量中心等办法再确定其能量中心的办法其中(Izyz)CCD上第CCD像面上的对应像点的坐标带入公式个成像系统的变换矩阵三维物体的表面轮廓要逐点测量工件上的测点可以通过粘高反射标记或用激光投射点产生由系统的变换矩阵即可确定该待测点在实际空间坐标系中的坐标值复杂曲面轮廓可以测量并重建空间尺寸实验中还与SidehedevebergMrurdt解非线性方程方法进行了比较所示为根据1029个点的测量数据拟合出的抛物面微波天线Measureddataofthespacingoftwopoints(spatialsize)RV/mm363.457223.8OO373.293O5.3792O7.37799.O26294.68)/mm363.39O223.8O3373.43O5.4492O7.35398.8O6294.748-O.O67O.OO3O.O2O.O7OO.O24-O.22OO.O58

　　基于普通数字影像的近景摄影测量技术研究与应用--摄影地质编录信息系统开发