基线边长法的高精度三维标定场建立

发布时间：2024-03-01 23:00

　　针对大范围的摄影测量,传统量测相机标定精度有限,本文提出一种高精度、大尺度的三维标定场建立方法。该方法采用稳定性良好的天然大理石作为基础结构,并设计通视良好的角形基准座,采用微米级多路激光测距手段获取点位距离,进而基于测边网平差模型直接建立高精度三维标定场。通过模拟多组近似坐标和距离观测值对该算法进行验证。结果表明,该标定场近似坐标的模拟误差不能超过3 mm,单位权中误差与距离观测值模拟误差相当,距离反算值与理论值偏差的标准差是距离观测值模拟误差的一半,验证了测边网计算模型及程序的正确性。该标定场既可为量测相机提供大尺度标定,也可对激光跟踪仪的测量性能进行不定期检核。

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【部分图文】：

图1大理石标定场结构

常规的设备标定场主要通过钢制结构或借助建筑墙面和立柱建立简易标定场。由于刚性立柱和墙面自身刚性差，且易受温度、外力、振动等环境因素影响，建立的控制网稳定性一般较差，尤其当标定过程较长时，在标定后期控制网易发生明显变形。而天然大理石因组织结构均匀，硬度和刚性好，耐磨性强且无内应力，....

图2角形基准座结构

建立标定场，还需设计可安装于立柱棱边上的角形基准座，以放置各类激光跟踪仪目标反射镜和摄影测量的球形目标。角形基准座结构如图2所示，由直角状安装底座和加长柱形基准座两部分组成，直角状安装底座两边各开设2个沉孔，可将整体结构安装于标尺场立柱棱边;直角底座上部设计有45°斜面，焊有加长....

图3多路激光测距手段

随着光电测距的发展，测距模式愈加多样，精度不断提高，多路激光测距技术(如图3所示)是近年出现的一种新的测距技术，其原理为基于收发一体集成光路，利用光纤柔性分光，实现单激光器的分布式多路激光输出和光信号采集，并通过激光发光球直接向激光接收球发射激光，直接获得点位间距离，测距精度可达....

图4标定场坐标系建立

(1)确定坐标系。如图4所示，定义标定场立柱1内棱与底座交点为p1，标定场立柱4内棱与底座交点为p2，其余立柱中任选一柱的棱边与底座交点为p3，设定p1为坐标系原点，沿p1指向p2方向为X轴，p1、p2和p3均位于XY平面上，垂直于XY平面向上为Z轴。(2)前方交会确定点位近似坐....

本文编号：3915950