[发明专利]使用从运动恢复结构算法的体积确定方法和系统

说明书

本发明提供了一种使用从运动恢复结构算法的体积确定方法和系统。用于建筑场所的对象的体积确定方法包括：在将相机反复地取向到对象上的同时沿着围绕对象的路径移动移动相机，在该过程中，利用相机捕获对象的一系列图像，该一系列图像包括从路径上的不同点以相机的不同取向捕获的多个图像，该一系列图像由此收集的图像数据组来表示，使用该一系列图像利用定义的算法来执行从运动评估恢复结构并且从其生成空间表示，包括对象(1)的表面，利用关于已知的关于标度的绝对参考的给定信息的帮助来缩放该空间表示，定义针对对象的地表面并且将其应用于所述空间表示，以及基于缩放后的空间表示和所定义的地表面来计算并且输出对象的绝对体积。

技术领域

本发明涉及一种在建筑场地确定对象的体积的方法和系统。

背景技术

在建筑场地，常常需要确定对象(例如，料堆或诸如壶穴的中空空间、间隙或矿)的体积。

传统的用于确定这样的体积的方法是利用诸如激光扫描器、全站仪、立体相机或一组固定安装的相机的测量装置扫描对象。由于从一个站点，仅能够测量料堆的一部分，而其它表面点被挡住了，因此，需要在相对于例如料堆的至少三个不同位置设置测量装置，从而能够以组合的方式测量料堆的整个表面。从每个站点捕获料堆，即，测量料堆的表面点相对于测量装置的空间位置。接下来，对从三个或更多设置位置获得的点云进行组合和网格化。然后，计算网格化表面与地表面之间的体积。这样的方法主要的缺点在于下述事实：诸如激光扫描器、全站仪、立体相机或多个相机是昂贵的硬件并且需要由技术人员来操作和定位。另外，将这样的测量装置设置在三个不同位置并且至少彼此相对地确定这些位置是耗时的。然而，在一些情况下，这样的时间和金钱上的付出由于不要求由如全站仪的大地测量装置执行的位置测量的高准确性以及所获得的体积确定的高准确性而相对粗糙的体积值将是足够的而在某种程度是浪费的。

为了确定大的对象的体积或者为了覆盖大面积中的多个对象，进一步了解的是，使用配备有GNSS位置传感器和用于确定地面对象的尺寸数据的装置的无人驾驶飞行器(UAV)。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于确定建筑场所的对象的体积的简化的方法和系统。

本发明的另一目的在于提供一种用于确定建筑场所的对象的体积的耗时较少的方法。

本发明的另一目的在于提供一种用于确定建筑场所的对象的体积的成本有效的系统。

通过根据本发明所述的确定建筑场所的对象的体积的方法、根据本发明所述的建筑场所的对象的体积确定系统、根据本发明所述的确定建筑场所的对象的体积的计算机程序产品来实现这些目的中的至少一个。

根据本发明，一种确定建筑场所的对象或中空空间的体积的方法包括下述步骤：

(a)在将相机反复地，特别是连续地取向到对象上的同时沿着围绕对象的路径移动移动相机，

(b)在该过程中，利用相机捕获对象的一系列图像，该一系列图像包括从路径上的不同点以相机的不同取向捕获的多个图像，该一系列图像由由此收集的图像数据组来表示，

(c)使用该一系列图像利用定义的算法来从运动评估恢复结构并且从其生成对象的表面的空间表示，

(d)利用关于已知的关于标度的绝对参考的给定信息的帮助并且特别地还利用关于绝对竖直方向的给定信息的帮助来调整并且特别地竖直地取向该空间表示，

(e)定义针对该对象的地表面并且将其应用于该空间表示，以及

(f)基于调整后的并且竖直取向的空间表示和所定义的地表面来计算并且输出对象的绝对体积。

在本发明中，术语“绝对”(参考、竖直方向、体积、……)意味着能够以一个且同样已知的尺度为单位，特别是以一个标准长度单位(米、英寸、……)为单位来对量的值进行量化。