[发明专利]一种相对位置测量设备的快速检测方法

摘要

本发明用于对光学设备的精度进行校准，具体涉及一种相对位置测量设备的快速检测方法。目前摄像测量位置精度的测试方法主要有室内光学平台、高精度平移台和高精度转台；室外使用GPS作为位置基准。光学平台、高精度平移台和高精度转台测量精度高，但成本高、测量范围小，不能用于室外测量。GPS测试方法测量范围大，测试方法简单，但很难达到很高的测量精度。本发明采用全站仪、高精度摄像机、计算平台、被测标靶、铅垂、三脚架和水平仪，该测试方法具有验证成本低、操作简便、通用性强、精度高、适用范围广等优势。

主权项

1.一种相对位置测量设备的快速检测方法，其特征在于，所述相对位置测量设备包括高精度摄像机，该快速检测方法包括以下步骤：(1)建立检测环境安装全站仪、高精度摄像机、计算平台、被测靶标、铅垂、三脚架和水平仪；所述全站仪放置在高精度摄像机正前方，高精度摄像机与计算平台相连，铅垂放在全站仪和高精度摄像机连线中点附近，三脚架用于安放全站仪、高精度摄像机、被测靶标和铅垂；在摄像机镜头盖中心做标记G，在铅垂上适当高度做标志点V；(2)将全站仪基座及其镜头主光轴调节至水平状态；旋转全站仪并调节高度，使其能够在水平方向观测到铅垂上的标志点V；(3)开启摄像机并通过计算平台监测图像，其中o点是标定后的图像中心，以该点为中心建立摄像机内部的图像坐标系，并在图像中画出x‑y轴；调节摄像机俯仰角至大致水平状态，调节摄像机方位角及滚转角，使得全站仪下面的铅垂线与图像坐标系y轴重合；旋转全站仪，使其正对摄像机，调节摄像机高度及俯仰角，使铅垂上的V点及全站仪镜头中心同时处于图像坐标系x轴上，然后固定摄像机并测量靶标位置；(4)给摄像机盖上镜头盖，测量全站仪到摄像机镜头盖中心G点的距离，定义为a，并将全站仪相对于摄像机此时的方位角设定为180°；根据摄像机尺寸可得摄像机镜头盖中心G到摄像机CCD中心D点的距离b，摄像机的镜头焦距为f，那么全站仪到摄像机镜头光心的距离d＝a+b‑f；(5)以摄像机光心为原点，正前方为Z轴正向，Y轴垂直向上，根据右手定则建立直角坐标系，那么全站仪的坐标为(0，0，d)，方位角为(0，180，0)；调节全站仪至坐标测量状态，设全站仪的站点坐标为(0，0，d)，全站仪的后视定向方位角为180度；(6)被测靶标三维位置(x，y，z)测量用全站仪对被测靶标特定点进行测距测角，可以直接得到靶标特定点在摄像机坐标系下的坐标；(7)将由摄像机测量得到的靶标位置和由全站仪测量得到的靶标位置进行比较。