攝像測量像機(jī)鏈中多頭像機(jī)固連關(guān)系標(biāo)定方法研究.pdf

1、在水利水電、交通、高層建筑、采礦等領(lǐng)域大型工程建設(shè)中，這些基礎(chǔ)設(shè)施的路基會(huì)存在沉降變化。嚴(yán)重的路基沉降不僅影響工程的施工、運(yùn)營安全，更可能造成不可挽回的損失。路基沉降的實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測需求大量存在，而位移傳遞像機(jī)鏈攝像測量方法是解決該類問題的有效途徑之一。高精度標(biāo)定出像機(jī)鏈中這些固連關(guān)系的多頭像機(jī)間的安裝參數(shù)是準(zhǔn)確監(jiān)測沉降變化的必要任務(wù)。
　　本文系統(tǒng)調(diào)研了多像機(jī)系統(tǒng)外參數(shù)標(biāo)定方法的歷史發(fā)展與研究現(xiàn)狀，著重對已有方法進(jìn)行了分類和比較，

2、從多方面綜合評價(jià)了各類方法的性能，總結(jié)和歸納出多頭像機(jī)標(biāo)定待研究的關(guān)鍵問題。
　　討論了路基沉降攝像測量監(jiān)測系統(tǒng)中的相關(guān)誤差來源，重點(diǎn)研究了雙頭像機(jī)光軸不重合引起的模型誤差，并通過仿真實(shí)驗(yàn)分析了兩個(gè)像機(jī)光軸不重合對測量精度的影響。仿真結(jié)果表明雖然雙頭像機(jī)光軸不重合引起的合作標(biāo)志像點(diǎn)變化是個(gè)小量，但是由于傳遞級數(shù)的增加會(huì)放大測量誤差，而且路基沉降測量精度一般都要求在亞毫米量級，即使微小的誤差也會(huì)影響沉降測量精度。因而，標(biāo)定出雙頭像機(jī)

3、間的固連關(guān)系，利用它們之間的相對關(guān)系消除這一誤差是很有必要的。
　　為了解決路基沉降像機(jī)鏈中多頭像機(jī)間沒有公共視場的難題，本文研究了基于機(jī)器人手眼定標(biāo)和利用平面鏡反射輔助視場的多頭像機(jī)標(biāo)定方法。
　　由于受到雙頭像機(jī)固連的約束，在標(biāo)定過程中像機(jī)組能夠運(yùn)動(dòng)的范圍較小，這極大地限制了手眼定標(biāo)方法的精度。與傳統(tǒng)的手眼定標(biāo)方法相比，本文應(yīng)用的兩種共軛旋轉(zhuǎn)平均的手眼定標(biāo)方法對噪聲不敏感，在配置條件不太理想的情況下精度更高。
　　

4、為了使多頭像機(jī)的標(biāo)定更加簡單易行，本文在平面鏡輔助視場位姿估計(jì)基礎(chǔ)上研究了基于平面鏡的多頭像機(jī)標(biāo)定方法。利用克拉美羅下界知識(shí)推導(dǎo)了平面鏡輔助視場下位姿估計(jì)的理論誤差下界，并分析了像點(diǎn)誤差、視圖幅數(shù)以及平面鏡參數(shù)對位姿估計(jì)精度的影響。設(shè)計(jì)了兩種基于平面鏡的多頭像機(jī)標(biāo)定方案，最后通過仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩種標(biāo)定方案的可行性與準(zhǔn)確性。
　　在路基沉降攝像測量中，多頭像機(jī)固連關(guān)系的標(biāo)定是一個(gè)極其重要的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)。解決多頭像機(jī)的標(biāo)定問題