[发明专利]一种手机摄影标定地面点的方法

摘要

本发明公开了一种手机摄影标定(放样)地面点的技术方法。该发明在已知至少两个控制点物方坐标的情况下，以含有已知焦距摄像头功能的智能手机和3个已知长度且有刻度的标杆为工具，利用摄影测量和坐标转换等原理，完成已知物方坐标的待标定(放样)点在实地进行标定(放样)的工作。本发明方法不需要携带专业测量设备，能够经济高效的完成地面点的标定(放样)任务。

主权项

1.一种手机摄影标定(放样)地面点的技术方法，其特征是：已知两个控制点A和B的物方坐标依次为(xA,yA,HA)和(xB,yB,HB)，以含有摄像头功能的智能手机和3个长度为L且有刻度的标杆为工具，其中，手机摄影像头为定焦且焦距为f，利用摄影测量和坐标转换等原理将已知物方坐标的待标定(放样)点C(xC,yC,HC)在实地进行标定(放样)，具体步骤如下：1)在两个已知控制点A和B处竖直放置两个长度为L的标杆，将含有摄像头功能的智能手机安置在能与A和B点通视的摄影点S处，将手机姿态调整至倾角为0°或摄影主光轴平行于底面，拍摄一张包含控制点A和B的像片，其中，A处和B处竖直放置标杆的底端和顶端像平面坐标可通过手机读取获得，依次为(uA,vA)、(u′A,v′A)、(uB,vB)和(u′B,v′B)；2)设A、B和C点的像空间辅助坐标依次为(X_A,Y_A,Z_A)、(X_B,Y_B,Z_B)和(X_C,Y_C,Z_C)，利用数模①(其中i＝A，B)，将A处和B处竖直放置标杆的底端和顶端像平面坐标带入即可解得A点和B点的像空间辅助坐标；3)首先，利用数模②和数模③Z_c＝H_c‑h解算得到像方坐标系与像空间辅助坐标系间在Z方向的偏移量h和待标定(放样)点C在像空间辅助坐标系下的Z轴坐标值Z_c，其次，利用数模④数模⑤和数模⑥Δα＝α′_AB‑α_AB解算AB在像方坐标系下的方位角α′_AB和像空间辅助坐标系下的方位角α_AB以及两个坐标系间的旋转角Δα，然后，利用数模⑦(其中i＝A，B)，解算得到像方坐标系与像空间辅助坐标系间在X和Y方向的偏移量ΔX和ΔY，最后，利用数模⑧解算待标定(放样)点C在像空间辅助坐标系下的X轴坐标值X_c和Y轴坐标值Y_c；4)利用数模⑨解算待标定(放样)点C处竖直放置标杆的底端和顶端像平面坐标(u_C,v_C)和(u_C,v′_C)；5)将智能手机在S处保持拍摄像片时的姿态并转换为拍摄模式，在手机屏幕上显示出待标定(放样)点C处竖直放置标杆的底端和顶端像平面坐标(uC,vC)和(uC,v′C)，将长度为L且有刻度的标杆根据手机屏幕的提示在实地进行放样，当标杆的底端和顶端与手机屏幕提示的对应两点重合时，标杆底端的位置即为待标定(放样)点C的位置。