[发明专利]一种相机集群姿态控制方法

权利要求书

1.一种相机集群姿态控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：根据隧道断面信息，及相机集群尺寸信息，建立相机集群姿态控制模型；

在步骤一中，根据隧道断面尺寸及相机集群布置参数，建立坐标系，隧道轮廓分为若干段圆弧组成，半径分别为R₁、R₂、R₃、…、R_m，相对应的圆心角为θ₁、θ₂、θ₃、…、θ_m；各圆心坐标为(O_ix，O_iy)；设定圆心指向圆弧的方向为半径的正方向，每段圆弧起始半径对应的方位角为α_i；L_L、L_R分别为隧道左、右边墙至行车道的距离；车道宽度为L；以路面所在的水平方向为x轴，向右为正方向，以拱顶圆弧圆心所在的竖直方向为y轴，向上为正方向，断面底部两端坐标分别为(-a，0)、(b、0)，相机集群共有19台相机，分布在车身四周，从左往右编号依次为1～19，同一竖直面的两个相机间距为30cm，同一水平面的相机间距为30cm，并根据公式：

计算19台相机排列的位置，其中c为第一台相机x轴方向的位置，d表示车道序号；

计算每条测线的检测范围s为：

其中n为车道数量，且测线为对应的车道位置，即每条车道为一条测线；

步骤二：计算相机姿态角度，相机姿态控制模型中，为了保证成像质量，使相机镜面正对拍摄弧段中点，将相机拍摄的弧段中点定义为“直射点”；相机镜面与直射点连线定义为“直射线”，方向朝向直射点，与相机镜面的法线重合；x轴正方向沿逆时针转动到直射线的角度定义为相机的位置角；通过所述“直射点”、“直射线”计算得出相机的位置角；

在步骤二中，隧道轮廓线每段圆弧对应的长度为R_iθ_i，则从左往右隧道前i段圆弧累计长度S_i为：

设某一直射点为A_j，在其左侧隧道轮廓累计弧长s_j为:

s_j＝69.5+130(j-1)+s×(d-1)

如果S_a-1≤s_j≤S_a，则该直射点A_j位于第a个圆弧段，求出其横、纵坐标为：

结合该直射点对应的工作相机的坐标(B_jx，B_jy)，求得相机位置角的余弦值为：

若A_jy-B_jy≥0，则β_j＝cos^-1(cosβ_j)，cos^-1(cosβ_j)∈[0,π]，若A_jy-B_jy＜0，则β_j＝2π-cos^-1(cosβ_j)，cos^-1(cosβ_j)∈[0,π]；

步骤三：将相机集群姿态控制模型及相机姿态角度计算方法应用于实际隧道，计算各相机在不同测线的位置角。

2.根据权利要求1所述的一种相机集群姿态控制方法，其特征在于，计算每条测线所需工作的相机数量N：

其中设定隧道横断面上每台相机的实际拍摄范围为1.3m。