[发明专利]一种普通数码相机极坐标法单片摄影测量点位三维坐标的技术方法

摘要

本发明公开了一种普通数码相机极坐标法单片摄影测量点位三维坐标的技术方法。该发明是使用普通定焦数码相机单片拍摄四点，各点竖直放置一根定长杆，依次旋转，使得每次摄影与上一次摄影的可视范围内重叠两点，直到旋转成一个圆。通过摄影测量的原理，利用物方与像方之间的关系，解算物方坐标，通过各个坐标系之间三次平移和三次旋转，实现坐标系转换，将各个坐标系最终转换至S1坐标系，完成全部点位的三维坐标测量。

主权项

1.一种普通数码相机极坐标法单片摄影测量点位三维坐标的技术方法，其特征是：(1)在待测区域选定S作为起始摄站点，安置相机，其中，相机为常用的普通数码相机，其中该相机已定焦，已对其进行检校，对待测目标物保持正直摄影，其中，在相机可视范围内选择四点1，2，3，4，并在各点竖直放置一根定长杆，其中，杆长为L，此时坐标系为S1；(2)在坐标系S1完成摄影后，将相机旋转过一定角度，保证3，4点在新的可视范围内，在相机可视范围内确定四点3，4，5，6，同样在5，6点竖直放置一根定长杆，其中杆长为L，此时坐标系为S2；(3)依次旋转相机，确保每次摄影重叠两点，直到形成一个圆，完成各坐标系下的摄影，最后一次摄影可视范围内的四个点应为n‑1，n‑2，1，2；(4)由于已知竖直杆长为L和定焦相机焦距f，通过读取第一张像片中竖直杆的像长度，利用数学模型①和数学模型②其中，(X_i，Y_i，Z_i)为任意点在S₁坐标系中的物方坐标，(u_i，v_i)为任意点在S₁坐标系中的像方坐标，f为定焦相机的焦距，Δv_i为竖直杆在像片中的长度，L为竖直杆的实际长度，解算求得各点的物方坐标；(5)各坐标系间通过三次平移和三次旋转，完成坐标系之间的转换，从而可以将在S2，S3......坐标系下的坐标转换为在S1坐标系下的坐标，完成全部点位的三维坐标测量。