[发明专利]基于Bumblebee与全站仪相结合的双目定位检测方法

说明书

本发明涉及基于Bumblebee与全站仪相结合的双目定位检测方法，将Bumblebee用来对水田平地机上的物理点进行测量，通过双目测量原理以及坐标转换原理得到物理点在全局坐标系下的坐标；用全站仪进行调平测量，将全站仪坐标系定为与相机坐标系完全重合，通过全站仪坐标系与全局坐标系的位置关系和物理点在全站仪坐标系下的坐标，得到物理点的全局坐标；将Bumblebee求解的全局坐标与全站仪求解的全局坐标进行比对，从而实现对Bumblebee测量目标点全局坐标的检测功能。本发明可对双目视觉测量进行检测，实现了相机坐标系到全局坐标系的转换，属于工程测量技术领域。

技术领域

本发明涉及一种坐标测量检测方法，尤其是基于Bumblebee与全站仪相结合的双目定位检测方法，属于工程测量技术领域。

背景技术

目前，随着摄影测量和计算机视觉理论的发展，许多学者对摄像机三维重建技术进行了深入的研究。由于摄影测量学的高精度、非接触量测、数据多样性等优点，被用来改善森林量测方法(樊仲谋，2015年)；全站仪测量也被用于提高测量精度(郑怀兵，2014年)。考虑到摄像机镜头畸变的影响，进行非线性摄像机标定是目前最主流的标定方法(邹朋朋，2017年)。Bumblebee作为一款自带畸变校正功能的双目相机，目前为止还缺乏对其三维测量结果的精度检测。

全站仪作为一种广泛用于工程检测测量领域的仪器，可以用来检测或精度对比Bumblebee对三维空间物理点的检测精度。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种可对双目视觉测量进行检测的基于Bumblebee与全站仪相结合的双目定位检测方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于Bumblebee与全站仪相结合的双目定位检测方法，将Bumblebee用来对水田平地机上的物理点进行测量，通过双目测量原理以及坐标转换原理得到物理点在全局坐标系下的坐标；用全站仪进行调平测量，将全站仪坐标系定为与相机坐标系完全重合，通过全站仪坐标系与全局坐标系的位置关系和物理点在全站仪坐标系下的坐标，得到物理点的全局坐标；将Bumblebee求解的全局坐标与全站仪求解的全局坐标进行比对，从而实现对Bumblebee测量目标点全局坐标的检测功能。

作为一种优选，基于Bumblebee与全站仪相结合的双目定位检测方法，包括如下步骤：

使用Bumblebee对物理点进行测量，获取相应像素坐标，利用Bumblebee自带程序软件进行校正，根据双目测量原理得到相机坐标系下物理点的坐标。

在水田平地机上建立全局坐标系，选定至少三个物理点，测得物理点的全局坐标，在已知相机坐标情况下，使用高斯牛顿迭代法求解出相机坐标系到全局坐标系的转化关系，从而求解任意已知相机坐标点的全局坐标。

记录Bumblebee放置的位置，另取全站仪架设，进行调平测量，确保相机坐标系和全站仪坐标系完全重合，全站仪测得的物理点的全站仪坐标就是物理点的相机坐标。

由于全站仪测量精度达到亚毫米级，因此全站仪对于Bumblebee测定的水田平地机上物理点的全局坐标进行检测。

作为一种优选，使用Bumblebee对物理点进行测量，获取相应像素坐标，包括：采用Bumblebee 2双目相机，分辨率达1032*776，使用Bumblebee对水田平地机上选定的三个物理点进行测量，全局坐标系设置在水田平地机上，相机坐标系默认在Bumblebee的左镜头光心处，Bumblebee摄取图片，根据自带软件读取Bumblebee摄取的带物理点标记的图片，导入自带程序进行处理，得到相应的像素坐标。

作为一种优选，利用Bumblebee自带程序软件进行畸变校正，根据双目测量原理得到相机坐标系下物理点的坐标，包括：