[发明专利]一种基于快速标定的图像测量方法及系统

说明书

本发明涉及测量领域，尤其涉及一种基于激光的图像测量方法、系统及装置，包括步骤：预设摄像机的初始位置，旋转摄像机，使得拍摄区域位于摄像机的显示区域内，得到摄像机旋转角度值；调节设置在摄像机上的激光射出的激光束方向，使得位于拍摄区域内的激光点位于摄像机的显示区域的中心位置，拍摄得到二维图像；根据激光获取摄像机到拍摄区域的测距距离，计算得到摄像机的平移值；获取预设的摄像机内部参数，根据摄像机旋转角度值、摄像机的平移值和摄像机内部参数，计算得到拍摄区域的二维图像与三维世界空间的映射关系；获取二维图像上待测物的坐标值，代入二维图像与三维世界空间的映射关系中，计算得到待测物在三维世界空间的测量值。

本案是以申请日为2017年05月18日，申请号为201710353553.9，名称为“一种基于激光的图像测量方法、系统及装置”的发明专利为母案而进行的分案申请。

技术领域

本发明涉及测量领域，尤其涉及一种基于激光的图像测量方法、系统及装置。

背景技术

随着科学技术的发展，测量手段也发生改变。传统测量手段需要人工跑点，效率低、精度差、时间长，利用超声波、激光等新型测量方式，对于不同目标物的测量，需要人工进行不同的激光定位操作与计算，误差大、步骤繁琐，而且对于像建筑工地这样需要对施工现场材料(如钢筋等)进行检测的，由于现场材料很多，激光测量需要耗费比较久的时间，但工期又不可能停止，一旦水泥浇铸覆盖，则无法再通过激光测量对现场材料进行检测。基于图像的测量技术，因其所需的只是场景图像，所以更灵活、方便、准确，可供任何时候调阅历史图像完成测量。

图像测量需要确定空间物体的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立摄像机成像的几何模型，并对几何模型参数进行标定。传统标定过程需要事先在场景中人工测量多个控制点的信息，或者事先在场景中放置经过精密加工、结构已知的标定模板作为空间参照物，通过建立控制点或者模板上已知点的三维坐标进行标定。缺点是标定过程费时费力，不适用于在线标定和无法人工测量或使用标定模板的场合。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于激光的图像测量方法、系统及装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的第一技术方案为：

一种基于激光的图像测量方法，包括步骤：

S1、预设摄像机的初始位置，旋转摄像机，使得拍摄区域位于摄像机的显示区域内，得到摄像机旋转角度值；

S2、调节设置在摄像机上的激光射出的激光束方向，使得位于拍摄区域内的激光点位于摄像机的显示区域的中心位置，拍摄得到二维图像；

S3、根据激光获取摄像机到拍摄区域的测距距离，计算得到摄像机的平移值；

S4、获取预设的摄像机内部参数，根据摄像机旋转角度值、摄像机的平移值和摄像机内部参数，计算得到所述拍摄区域的二维图像与三维世界空间的映射关系；

S5、获取二维图像上待测物的坐标值，代入二维图像与三维世界空间的映射关系中，计算得到所述待测物在三维世界空间的测量值。

本发明采用的第二技术方案为：

一种基于激光的图像测量系统，包括旋转模块、调节模块、第一计算模块、第二计算模块和第三计算模块；

所述旋转模块，用于预设摄像机的初始位置，旋转摄像机，使得拍摄区域位于摄像机的显示区域内，得到摄像机旋转角度值；

所述调节模块，用于调节设置在摄像机上的激光射出的激光束方向，使得位于拍摄区域内的激光点位于摄像机的显示区域的中心位置，拍摄得到二维图像；

所述第一计算模块，用于根据激光获取摄像机到拍摄区域的测距距离，计算得到摄像机的平移值；