[发明专利]透过平行平板的摄影测量方法、系统、设备及存储介质

权利要求书

1.一种透过平行平板的摄影测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、架设固定标定板于平移台上，使平移台平移向量与标定板面垂直，设定成像光线追踪标定过程平移台的开始标定刻度δ₁、结束标定刻度δ_k以及标定步长Δδ；

S2、在未架设平行平板的情况下标定视觉传感器，利用视觉传感器在不同视角各采集一张标定板在平移台开始标定刻度δ₁以及结束标定刻度δ_k下的图像，提取图像中靶点像素坐标并利用视觉传感器的标定结果对开始、结束标定位置的标定板靶点p_b1…p_bn、p_a1…p_an进行三维重建，利用两个标定位置的标定板靶点p_b1…p_bn、p_a1…p_an计算平移台平移向量γ以及靶面法向量η；

S3、架设固定平行平板于被测物和视觉传感器之间并靠近视觉传感器，透过平行平板对视觉传感器进行成像光线追踪标定，利用多项式映射模型实现k+1个标定刻度下视觉传感器成像面像素点(u,v)到靶面对应点(x,y)的单向映射，定义世界坐标系Z轴与平移台平移向量γ平行，因此各个标定刻度下视觉传感器成像面像素点所映射的靶面对应点在Z轴的位移与标定刻度变化相当，同时，定义开始标定刻度δ₁处与平移台平移向量γ垂直的平面为世界坐标系XOY面，定义各个标定刻度处与世界坐标系平行的平面为标准标定平面；

S4、设定世界坐标系原点O建立世界坐标系，计算平移台平移向量γ与靶面法向量η夹角θ，利用θ完成靶面与标准标定平面之间的投影变换以及相似变换，实现标准标定坐标系的尺度确认；

S5、利用视觉传感器在不同视角采集被测点图像，提取被测点像素坐标，首先通过步骤S3计算出像素点对应的标定板在各个标定位置的靶面映射点，再利用步骤S4的标准标定坐标系的尺度确认方法计算像素点在各个标定刻度下的映射点p_l1…p_ln、p_r1…p_rn，利用映射点p_l1…p_ln、p_r1…p_rn拟合空间光线l_l、l_r，计算空间光线l_l、l_r的交点p，p点坐标(x,y,z)即为被测点世界坐标。

2.根据权利要求1所述的透过平行平板的摄影测量方法，其特征在于：被测点在步骤S1的标定板在开始标定刻度以及结束标定刻度所包围的空间范围内。

3.根据权利要求1所述的透过平行平板的摄影测量方法，其特征在于：步骤S2中两个标定位置的标定板靶点p_b1…p_bn、p_a1…p_an可以计算出n对平移向量γ₁…γ_n，利用n对平移向量γ₁…γ_n的均值作为初值对平移台平移向量γ进行非线性优化，代价函数由下式给出：

靶面法向量η为两个标定位置的标定板靶点p_b1…p_bn、p_a1…p_an拟合出的靶面法向量η₁、η₂的均值。