[0054] 背架單元上弦球測(cè)量點(diǎn)的球心坐標(biāo)確定后，可以計(jì)算其它點(diǎn)距球心的距離r1:
[0055]
[0056] 最終測(cè)量成果為每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的法向誤差為：
[0057]
[0058] 規(guī)定指向球心為正，背向球心為負(fù)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果可對(duì)網(wǎng)架拼裝精度進(jìn)行調(diào)整。
[0059] 系統(tǒng)通過控制軟件發(fā)送命令給自動(dòng)化硬件模塊，然后由運(yùn)載支架帶動(dòng)相機(jī)進(jìn)行拍 照，相片通過無(wú)線傳輸裝置發(fā)送到系統(tǒng)軟件模塊并進(jìn)行計(jì)算，通過對(duì)計(jì)算得到的測(cè)量點(diǎn)三 維坐標(biāo)進(jìn)行分析，生成測(cè)量報(bào)告。
[0060] 本發(fā)明的技術(shù)方案流程如下：
[0061] 1、將測(cè)量工裝安置在所測(cè)網(wǎng)架單元的上弦球節(jié)點(diǎn)法向中心孔上，在測(cè)量工裝上， 粘貼直徑測(cè)量標(biāo)志。
[0062] 2、在球節(jié)點(diǎn)周圍放置編碼標(biāo)志，編碼標(biāo)志間距大約800mm。
[0063] 3、將基準(zhǔn)尺放置在網(wǎng)架單元上，大致垂直。
[0064] 4、啟動(dòng)自動(dòng)化攝影測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)背架單元進(jìn)行圖像采集。
[0065] 5、數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸至計(jì)算機(jī)，進(jìn)行計(jì)算，取得測(cè)量結(jié)果。
[0066] 以上為針對(duì)造型為球面的網(wǎng)架的計(jì)算公式，對(duì)其他不同曲面的網(wǎng)架，可采用相應(yīng) 不同的計(jì)算公式，最終測(cè)得網(wǎng)架的拼裝精度。
[0067] 本發(fā)明提供一種網(wǎng)架單元拼裝精度快速自動(dòng)化攝影測(cè)量方法，操作方法科學(xué)合 理，精確度較高，同時(shí)適用范圍較廣。
【附圖說(shuō)明】
[0068] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0069] 圖2是本發(fā)明的測(cè)量工裝的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0070] 附圖標(biāo)記說(shuō)明：1、網(wǎng)架單元；2、測(cè)量相機(jī)；3、自動(dòng)運(yùn)載系統(tǒng)；4、螺栓球；5、測(cè)量工 裝。
【具體實(shí)施方式】
[0071] 下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
[0072] 實(shí)施例1 :如圖1和圖2所示，一種網(wǎng)架單元拼裝精度快速自動(dòng)化攝影測(cè)量方法， 按以下步驟進(jìn)行：
[0073] ( -）、自動(dòng)化攝影測(cè)量系統(tǒng)硬件操作方法：
[0074] 自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)的硬件模塊包括攝影測(cè)量單元系統(tǒng)、運(yùn)載單元系統(tǒng)及人工標(biāo)志；
[0075] (1)、攝影測(cè)量單元系統(tǒng)包括相機(jī)、光源、無(wú)線傳輸設(shè)備、基準(zhǔn)尺、濾光片、控制器， 主要用來(lái)圖像采集；
[0076] 1)、根據(jù)網(wǎng)架單元測(cè)量精度要求、測(cè)量效率要求與野外測(cè)量的實(shí)際情況，測(cè)量相機(jī) 選用Imperx工業(yè)測(cè)量相機(jī)，具有較好的通信接口、實(shí)現(xiàn)軟件對(duì)相機(jī)的實(shí)時(shí)控制、較高的采 樣頻率，適用野外現(xiàn)場(chǎng)施工測(cè)量環(huán)境；
[0077] 測(cè)量相機(jī)使用環(huán)形閃光LED燈作為測(cè)量光源，光效達(dá)50~200流明/瓦，可以實(shí) 現(xiàn)長(zhǎng)亮和頻閃兩種功能；為保證相機(jī)的安全長(zhǎng)時(shí)間使用，采用密閉小艙對(duì)相機(jī)進(jìn)行密封；
[0078] 3)、在基準(zhǔn)尺上添加編碼點(diǎn)用于識(shí)別基準(zhǔn)尺，以達(dá)到自動(dòng)識(shí)別，保證測(cè)量數(shù)據(jù)基準(zhǔn) 與現(xiàn)實(shí)世界對(duì)應(yīng)，本方案以一根基準(zhǔn)尺的長(zhǎng)度作為基準(zhǔn)，計(jì)算另一個(gè)基準(zhǔn)尺上對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的 距離，和基準(zhǔn)長(zhǎng)度做比較，來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng)的絕對(duì)測(cè)量精度，其計(jì)算公式如下：
[0079]
[0080] (2)、運(yùn)載單元系統(tǒng)是相機(jī)的搭載工具，通過PLC來(lái)控制相機(jī)按照指定軌跡穩(wěn)定移 動(dòng)，以便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量；
[0081] (3)、人工標(biāo)志主要作為圖像拼接點(diǎn)和測(cè)量點(diǎn)存在，攝影測(cè)量編碼標(biāo)志盡量均勻放 置在網(wǎng)架的邊緣球節(jié)點(diǎn)周圍位置，編碼標(biāo)志間距為800mm，保證每張圖像能夠盡可能多的 匹配到其余影像，攝影標(biāo)志采用測(cè)量工裝，放置在所測(cè)網(wǎng)架單元的上弦球節(jié)點(diǎn)法向中心孔 上；
[0082] (二）、自動(dòng)化攝影測(cè)量系統(tǒng)軟件的操作方法：
[0083] 自動(dòng)化攝影測(cè)量系統(tǒng)的軟件模塊包括：攝影標(biāo)志識(shí)別與高精度定位、編碼標(biāo)志識(shí) 另IJ、圖像可靠性拼接匹配、自檢校光束法平差三維數(shù)據(jù)解算；
[0084] (2)、采用canny算子確定圖像中攝影標(biāo)志點(diǎn)的邊緣；根據(jù)邊緣信息，對(duì)圖像中攝 影標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行判斷識(shí)別；識(shí)別后，采用橢圓擬合法進(jìn)行攝影標(biāo)志的高精度定位，平面橢圓的 解析表達(dá)式為：
[0085] Ax2+2Bxy+Cyz+2Dx+2Ey+l = 0
[0086] 當(dāng)邊緣點(diǎn)數(shù)很多時(shí)可利用最小二乘橢圓擬合求得橢圓方程的系數(shù)A、B、C、D和E， 根據(jù)橢圓方程系數(shù)可計(jì)算出橢圓的5個(gè)參數(shù)，計(jì)算公式如下： υ?Ν 丄 υυιυ? UO4： λ j < υ/ο X
[0087]
[0088]
[0089] 式中：(χ。，y。）為擬合橢圓中心坐標(biāo)，θ為長(zhǎng)半軸與圖像坐標(biāo)系χ軸夾角；根據(jù)上 式得到的參數(shù)可以求出橢圓的長(zhǎng)、短半軸PJP P 2，分別為：
[0090]
[0091] 為了抑制圖像噪聲的影響，提高定位精度，可對(duì)邊界進(jìn)行多次擬合，即第一次擬合 后，將每個(gè)邊界點(diǎn)代入上式，計(jì)算殘差，然后將殘差較大的一部分點(diǎn)剔除，再對(duì)剩余的點(diǎn)進(jìn) 行二次橢圓擬合，該過程可以重復(fù)若干次，直到均方差小于某一閾值為止，這樣就自動(dòng)化完 成了測(cè)量點(diǎn)在圖像中識(shí)別與定位；；
[0092] (2)、使用交比不變性特性，對(duì)基準(zhǔn)尺上的編碼點(diǎn)及用于圖像匹配的編碼點(diǎn)進(jìn)行自 動(dòng)化識(shí)別，模板點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)分別為：Α (26, 26)、B (11，0)、C (0,0)、D (0,11)、E (11. 5,11. 5); A、E、C三點(diǎn)共線，將該直線與直線BD的交點(diǎn)F作為第4點(diǎn)，可以求得，在識(shí)別標(biāo)志點(diǎn)后就可 用仿射變換，求取編碼點(diǎn)；首先，由交比不變量找到5個(gè)模板點(diǎn)，利用這5個(gè)點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)和 設(shè)計(jì)坐標(biāo)，通過最小二乘法可以求得仿射變換的6個(gè)參數(shù)；再反算其它3個(gè)編碼點(diǎn)在設(shè)計(jì)坐 標(biāo)系下的坐標(biāo)，將它們與設(shè)計(jì)坐標(biāo)比較，就可以恢復(fù)編碼點(diǎn)的位置信息而得到點(diǎn)的數(shù)字標(biāo) 識(shí)，從而進(jìn)行解碼，完成了編碼標(biāo)志的識(shí)別的自動(dòng)化；
[0093] (3)、編碼標(biāo)識(shí)識(shí)別完成后，使用基于多條核線約束的匹配方法，利用多張像片上 的核線約束來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)圖像可靠性拼接匹配；
[0094] (4)、匹配完成后，采用自檢校光束法平差，通過LM分解算法解算各個(gè)特征點(diǎn)的三 維坐標(biāo)，具體計(jì)算流程如下：
[0095] 1)輸入：參數(shù)向量被分解為m個(gè)相機(jī)參數(shù)和η個(gè)三維點(diǎn)參數(shù)b ;，預(yù)計(jì)第i個(gè)點(diǎn) 投影到第j個(gè)圖像的的函數(shù)Q，其中a#P b i為函數(shù)參數(shù)，測(cè)量的影像坐標(biāo)χ ^，用于LM算 法的阻尼系數(shù)μ ;
[0096] 2)輸出：基于LM算法的光束法平差法方程解δ ;
[0097] 3)算法實(shí)現(xiàn)：
[0098] 計(jì)算派生矩陣，
[0099] 誤差向量，其中， CN 105157564 A 兄明書 7/8 頁(yè)
[0100] 計(jì)算輔助參數(shù)：

通過增加 μ > 5 到％和V i得到U /和V Λ計(jì)算
τ從中計(jì)算δ a，其中S是由mXm塊組成，塊

其中S ]k是克羅內(nèi)爾符號(hào)， ，：
[0101] 通過
1可以求解Sbl;
[0102] (三）、自動(dòng)化攝影測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析的操作方法：
[0103] 檢測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)計(jì)算完成后，使用網(wǎng)架單元設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)作為參考點(diǎn)集，測(cè)量數(shù)據(jù)為 目標(biāo)點(diǎn)集，通過ICP算法，剔除測(cè)量數(shù)據(jù)中的多余點(diǎn)，直接得到需要進(jìn)行計(jì)算的調(diào)整點(diǎn)，進(jìn) 行下一步調(diào)整量計(jì)算；
[0104] ICP方法的配準(zhǔn)步驟如下，對(duì)給定兩個(gè)三維點(diǎn)集Xl和X2 :
[0105] 第一步，計(jì)算X2中的每一個(gè)點(diǎn)在Xl點(diǎn)集中的對(duì)應(yīng)最近點(diǎn)；
[0106] 第二步，求得使上述對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)平均距離最小的剛體變換，求得平移參數(shù)和旋轉(zhuǎn) 數(shù)；
[0107] 第三步，對(duì)X2使用上一步求得的平移和旋轉(zhuǎn)參數(shù)，得到新的變換點(diǎn)集；
[0108] 第四步，如果新的變換點(diǎn)集與參考點(diǎn)集滿足目標(biāo)函數(shù)
[0109]
[0110] 的要求，即兩點(diǎn)集的平均距離小于某一給定閾值，則停止迭代