[发明专利]基于GPSRTK和全景影像的自主定位定向测图方法

权利要求书

1.基于GPS RTK和全景影像的自主定位定向测图方法，其特征是，包括步骤：

步骤1，待测区域选择两地面点A和B作为设站点；

步骤2，固定GPS与全景相机的相对位置不变，进行数据实时采集，本步骤具体为：

2.1在设站点A架设GPS和全景相机，在设站点B架设靶标，靶标正面朝向全景相机；采用全景相机获得全景影像，并获得GPS RTK量测中心坐标；

2.2在设站点B架设GPS和全景相机，在设站点A架设靶标，靶标正面朝向全景相机；采用全景相机获得全景影像，并获得GPS RTK量测中心坐标；

所述的GPS RTK量测中心坐标为GPS RTK所采用坐标系下的坐标；

步骤3，以靶标中心点为定向点，分别以步骤2.1和步骤2.2获得的全景影像为影像量测中的左片和右片，获得左片和右片中定向点在影像坐标系下的影像坐标；

步骤4，结合左片和右片中待测地物点和定向点的影像坐标，基于全景影像球体模型获得待测地物点的水平角和天顶距，即待测地物点与设站点连线的交会角；结合交会角和全景相机中心坐标，基于前方交会测量原理，获得待测地物点在GPS RTK所采用坐标系下坐标；其中，全景相机中心坐标为GPS RTK所采用坐标系下的坐标，根据GPSRTK量测中心坐标获得。

2.如权利要求1所述的基于GPS RTK和全景影像的自主定位定向测图方法，其特征是：

步骤1中，选择设站点时应保证全景影像上待测地物点与设站点的交会角在30°～150°范围内。

3.如权利要求1所述的基于GPS RTK和全景影像的自主定位定向测图方法，其特征是：

子步骤2.1和2.2中，架设于设站点的GPS和全景相机，GPS RTK量测中心和全景相机中心位于同一竖直线。

4.如权利要求1所述的基于GPS RTK和全景影像的自主定位定向测图方法，其特征是：

所述的GPS RTK所采用坐标系下的坐标为大地坐标系或自定义三维空间坐标系。

5.如权利要求1所述的基于GPS RTK和全景影像的自主定位定向测图方法，其特征是：

步骤4具体为：

4.1获得左片和右边中同一待测地物点的影像坐标；

4.2基于影像坐标系和角度坐标系的对应关系，根据定向点和待测地物点的影像坐标，分别获得同一待测地物点在左片和右片上的角度坐标；

4.3根据待测地物点在左片和右片上的角度坐标获得待测地物点与设站点连线的交会角；根据GPS RTK量测中心坐标获得全景相机中心坐标；根据交会角和全景相机中心坐标，采用前方交会测量原理计算待测地物点在GPS RTK所采用坐标系下的坐标；

所述的影像坐标系定义为：以全景影像左上角为原点、水平向右为x轴正方向、垂直向下为y轴正方向的二维坐标系；影像坐标即影像坐标系下坐标；

所述的角度坐标系定义为：左片中以影像坐标点(x_l,D/2)为原点，右片中以影像坐标点(x_r,D/2))为原点，水平向右为θ轴正方向，垂直向上为轴正方向，x_l、x_r分别为左片和右片中定向点在影像坐标系下的横坐标；角度坐标即角度坐标系下坐标。

6.如权利要求4所述的基于GPS RTK和全景影像的自主定位定向测图方法，其特征是：

子步骤4.2获得的待测地物点在左片和右片上的角度坐标和为：

θ1=[x1-xl]*πD]]>

θ2=[x2-xr]*πD]]>

其中，和分别表示同一待测地物点在左片和右片上的角度坐标，(x₁,y₁)和(x₂,y₂)分别表示同一待测地物点在左片和右片上的影像坐标，(x_l,y_l)和(x_r,y_r)分别表示定向点在左片和右片上的影像坐标，D表示全景影像的垂直分辨率，INT(·)表示对括号内的数值下取整。