[发明专利]一种基于后方交会测量的云镜摄系统参数测量方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于后方交会的云镜摄系统参数测量方法及系统，所述方法包括以下步骤：S1、在固定焦距下，对同一像片获取多组交汇点坐标和前方投影对应点坐标，纠正误差获取交会点坐标；S2、获取相同俯仰角下的多组交会点坐标和前方投影对应点坐标二维点集，进行第二次后方交会和最小二乘光束平差，获得云镜摄系统的轴像距、旋转臂长及其一般方程；S3、利用不同焦距下获得的正交位轴像距和焦距的拟合函数与俯仰角建立焦距‑轴像距‑俯仰角曲面函数。通过云镜摄系统的轴像距参数特性及其求取方法，准确获取了轴像距‑焦距‑俯仰角函数，解决了利用视频流测量三维点云技术中的云镜摄系统的轴像距获取问题。

技术领域

本发明涉及数字摄影测量技术领域，更具体地，涉及一种基于后方交会测量的云镜摄系统参数测量方法及系统。

背景技术

农业生产中需要获取大量的植物表型信息。为了通过图像获取植物表型信息，实现农业生产的自动监测，需要对田间植物进行三维点云的测量。

田间植物高通量三维点云测量受环境影响大，当前市场上的高通量植物表型设备昂贵，只能用于高端科学研究，缺乏能够应用于农业生产的廉价的高通量植物表型设备。

目前，利用云镜摄系统获得的视频流来测量植物三维点云是一个新的研究方向。轴像距是云镜摄图像采集设备中轴心站点与像平面的中心的距离，它的准确测量是实现利用视频流差分图像进行植物三维点云测量的前提。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于后方交会的云镜摄系统参数测量方法和系统，通过云镜摄系统的轴像距参数特性及其求取方法，准确获取了轴像距-焦距-俯仰角函数，解决了利用视频流测量三维点云技术中的云镜摄系统的轴像距获取问题。

根据本发明的一个方面，提供一种基于后方交会的云镜摄系统参数测量方法，包括以下步骤：

S1、在固定焦距下利用同一像片获取的多组交汇点坐标和前方投影对应点坐标，纠正系统误差和偶然误差，获取交会点坐标；

S2、获得相同俯仰角的交会点坐标和前方投影对应点坐标的二维点集，对其进行第二次后方交会和最小二乘光束平差，获得云镜摄系统的轴像距、旋转臂长及其一般方程；

S3、利用不同焦距下获得的正交位轴像距和焦距的拟合函数与俯仰角建立焦距-轴像距-俯仰角曲面函数。

作为优选的，所述轴像距为图像采集设备的轴心站点与像平面的中心的距离。

作为优选的，，所述步骤S1具体包括：

S11、在固定焦距下对标定板和图像两个平面上的一组对应投影点建立共线条件方程，进行最小二乘光束平差计算，获取近似交会点坐标

S12、对同一像片进行多组不同对应投影点交会平差，获得近似交会点集

S13、对近似交会点集进行一次间接平差获得交会点坐标。

作为优选的，所述步骤S11具体包括：

建立误差方程：

式中：

V＝[v_x,v_y]^T

L＝[l_x,l_y]^T

法方程为：