[发明专利]一种基于视觉测量的大气折光校正方法

权利要求书

1.一种基于视觉测量的大气折光校正方法，其特征在于，包括以下内容：

获得变形监测合作标志及其参数；

获得目标的原始位移量；

获得大气折光引起的目标偏移量；

通过目标的原始位移量和大气折光引起的目标偏移量获得大气折光校正后目标的实际位移量；

获得大气折光引起的目标偏移量具体包括以下步骤：

步骤3.1、获取像距v，具体是：通过表达式4)获得像距v：

v＝f+i＝f(1+M) 4)；

步骤3.2、获取物距u，具体是：通过表达式5)获得物距u：

步骤3.3、先计算出折光偏角为α，再通过表达式9)计算得到大气折光引起的目标偏移量D_atmos，D_atmos＝utanα或D_atmos＝Mvtanα 9)；

其中：f为焦距；i为像焦距；M为相机的放大倍率，且

2.根据权利要求1所述的基于视觉测量的大气折光校正方法，其特征在于，获得变形监测合作标志及其参数具体包括以下步骤：

步骤1.1、在同一竖直面内设计四个圆形形状作为变形监测合作标志，四个圆形形状的中心点依次连线形成对角线沿水平方向和竖直方向的菱形；

步骤1.2、先采用Canny算子提取目标边缘，再通过计算圆形形状因子，剔除多余边缘，最后利用质心法计算得出四个圆的圆心坐标。

3.根据权利要求1所述的基于视觉测量的大气折光校正方法，其特征在于，获得目标的原始位移量具体是：

通过表达式1)获得目标的水平方向的位移dx和竖直方向的位于dy，表达式1)如下：

其中：SFX和SFY为比例系数，SFX＝LX/S_x，SFY＝LY/S_y，LX和LY分别为标志水平方向和竖直方向两个圆心的距离，单位为mm；Sx和Sy为标志水平方向和竖直方向两个圆心在图像上的长度，单位为像素；mx和my为测量的四个圆心坐标(x₂，y₂)与初始坐标(x₁，y₁)求差所得到的水平方向位移量和竖直方向位移量；x为水平方向向量，x＝[x₁ y₁]^T；y为竖直方向向量，

y＝[x₂ y₂]^T；

4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于视觉测量的大气折光校正方法，其特征在于，获得大气折光引起的目标偏移量具体包括以下步骤：

步骤3.1、通过相机放大倍率M的表达式3)得到像距v的表达式4)：

v＝f+i＝f(1+M) 4)；

步骤3.2、通过光学基本成像表达式2)、相机放大倍率的表达式3)以及像距v的表达式4)得到物距u的表达式5)：

步骤3.3、根据折光偏角α、表达式3)和表达式4)三者的结合或者折光偏角α和表达式5)两者的结合获得大气折光引起的目标偏移量D_atmos的表达式9)：D_atmos＝utanα或D_atmos＝Mvtanα 9)；

其中：f为焦距；i为像焦距。

5.根据权利要求4所述的基于视觉测量的大气折光校正方法，其特征在于，所述大气折光校正后目标的实际位移量的获得过程具体是：将目标的原始位移量和大气折光引起的目标偏移量进行叠加即得到大气折光校正后目标的实际位移量。