[发明专利]一种长曝光倾斜摄影隧道全息测量方法

权利要求书

1.一种长曝光倾斜摄影隧道全息测量方法，其特征在于实施步骤包括：

1)在掌子面钻孔放样时标记像控点并测量坐标；

2)通过长曝光摄影采集低照度环境下不同角度、携带岩层纹理的洞身图像；

3)针对不同角度、携带岩层纹理的洞身图像，通过识别多张洞身图像上特征点，以多像空间前方交会法为基础计算特征点空间坐标并展点形成网格表面模型，从而得到携带地层信息、洞身轮廓表面起伏的数字表面模型；其中步骤2)的详细步骤包括：

2.1)进行相机视场标定以确定最小的拍摄距离D_min，确定相机的拍摄距离D大于最小的拍摄距离D_min；

2.2)确定相机的所有机位，所述相机的所有机位包括中央机位、左侧方机位、右侧方机位至少三个连续机位；

2.3)选择一个机位作为当前机位，在当前机位安装相机；

2.4)针对当前机位进行图像采集区域复核，如果复核通过则跳转执行下一步；否则跳转执行步骤2.1)以重新确定相机的拍摄距离D；

2.5)对相机进行对焦及焦点锁定，焦点锁定后不再调动相机镜头上的变焦环和对焦环；

2.6)对取景器窗口进行封盖以屏蔽杂散光通过取景器进入相机内部干扰相机成像；

2.7)触发快门曝光，然后在相机开始拍摄后进行柔散补光；

2.8)在微弱光照环境下将相机快门一直保持开启状态，使得物体表面反射的光线会不断在成像元件上进行累积，在快门开启时间指定的曝光时间后，获得在低照度环境下获得明亮清晰的成像；

2.9)判断是否所有机位拍照完毕，如果尚未拍完则跳转执行步骤2.3)；否则跳转执行步骤3)。

2.根据权利要求1所述的长曝光倾斜摄影隧道全息测量方法，其特征在于，步骤1)中在掌子面钻孔放样时标记像控点并测量坐标时还包括标记备用点、校核点，且所述像控点、备用点、校核点分别分布在掌子面范围且不共线，像控点的数量不少于3个，备用点用于在像控点点位丢失时作为备用，所述校核点用于校核成果精度和测站接驳。

3.根据权利要求1所述的长曝光倾斜摄影隧道全息测量方法，其特征在于，步骤2.3)中在当前机位安装相机时还包括采用三脚架以保证相机在空间位置的固定。

4.根据权利要求1所述的长曝光倾斜摄影隧道全息测量方法，其特征在于，步骤2.3)中在当前机位安装相机时还包括采用遥控器触发快门避免人工操作相机带来的震动引起成像模糊。

5.根据权利要求1所述的长曝光倾斜摄影隧道全息测量方法，其特征在于，步骤2.1)进行相机视场标定以确定最小的拍摄距离D_min的详细步骤包括：

2.1.1)在墙上沿水平方向固定卷尺，架设相机于三脚架上并使其水平，相机视线垂直于墙面；将相机镜头拉至最短焦距、开至最大光圈，拍摄一张照片，测量并记录相机焦平面距墙面距离，改变相机至墙面距离，反复按此程序拍摄多次；

2.1.2)在数据处理时，放大照片找到每张照片画幅两端尺面刻度差即为实测视场宽度B，可得到至少三组拍摄距离D与视场宽度B的数据；

2.1.3)采用最小二乘法拟合出最优直线，获得视场宽度B和拍摄距离D的直线方程；

2.1.4)根据相机成像的高宽比确定视场高度H与拍摄距离D的直线方程；

2.1.5)将掌子面的最大宽度代入视场宽度B和拍摄距离D的直线方程得到第一拍摄距离D_B，将掌子面的最大高度代入视场高度H与拍摄距离D的直线方程得到第二拍摄距离D_H；从第一拍摄距离D_B、第二拍摄距离D_H两者中选较大者作为最小的拍摄距离D_min。