数字水准仪自适应条码定位方法研究

发布时间：2020-11-02 10:18

　　 数字水准仪是一利种能够完成高程测量数字化的新型水准测量仪器,因其读数客观、精度高、速度快、易于实现测量内外一体化等优点广泛应用于地形测量量、建筑测量量、地壳形变监测等领域。国内高精度数字水准仪主要依靠进口,各厂家的条码标尺有不同的编码规则和相应的解码方法,条码标尺和测量仪器之间配套使用且不能互换,这使资源的充分利用受到了制约。因此研究数字水准仪测量量量系统,保证测量精度,提高数字水准仪通用性有重要的意义。基于此,本课题根据水准标尺不同宽度黑白条码交替出现的共性特征,在数字水准仪瞄准定位中,分析数字水准仪编码原理和匹配定位方法,通过设置当量将编码规则转换为模板图像,提出一种基于瞄准测量图像与模板图像条码个数相同且等宽原理的快速自适应相关匹配条码定位方法。该定位方法通过两步实现——粗定位和精定位。首先通过对实测图像进行剪切、滤波等预处理获取待匹配条码图像,然后根据待匹配图像与模板图像条码个数相同且等宽假设获取每次匹配时待匹配图像缩放比例,并运用双线性插值方法将待匹配图像转换为与模板图像等宽的匹配图像,最后采取步距为一组黑白条码宽度的移位策略将匹配图像与模板图像进行移位相关运算,取相关系数最大处为最佳匹配位置,完成粗定位;在粗定位基础上,变化移位步距为逐像素进行精定位,最终确定出瞄准测量图像在标尺上的准确位置。根据软件设计,实现条码标尺图像处理和识别定位。搭建实验平台,对四种条码标尺进行匹配定位准确性验证、高差验证和重复性验证实验,实验结果表明:该方法充分利用视场中条码图像的整体信息,具有抗干扰能力强、不依赖编码规则、算法效率与精度高的特点,可广泛用于不同编码规则条码标尺的高度测量。
【学位单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TH761
【部分图文】：

2 数字水准测量系统系统基本结构及特点量系统原理如图 2-1 所示，由条码标尺和测量划是按照某一种特定的编码规则有序排列的，式都有专利保护，进行技术封锁，形成各自产品平水准仪的基础上发展而来的。瑞士徕卡、德国产厂家，都生产不同的数字水准仪并配有各自相同，由望远镜物镜系统、分光棱镜、目镜系图像处理软件等构成【18】。

宽度为 10mm 的黑码和黄码。在视视距小于 5~6m 的测量距离时，采 进制的基础上转化为 16 进制【26】。27】的条码标尺采用每隔 2cm 出现一码词，测量间距包含完整的黑黄条距离。DiNi 系列数字水准仪进行 15 个测量间距计算视线高。在最标尺的起点或者终点开始大约6c

Figure 3-2 Schematic diagram of the objective lens方焦点，F 为像方焦点，HH 为主平面。结构及参数如图 3-3 所示。FF 图 3-3 调焦透镜结构示意图Figure 3-3 Schematic diagram of the focusing lens焦透镜光学系统的组合关系如图 3-4 所示。
【参考文献】

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本文编号：2866919