[发明专利]一种基于超焦距成像的大面积区域中目标物体测量方法

权利要求书

1.一种基于超焦距成像的大面积区域中目标物体测量方法，其特征在于，包括：

步骤(1)：对相机的像距进行定标；

步骤(2)：设置相机位置使得大面积区域中的参考线位于相机成像面内；

所述参考线和相机成像面的水平边缘平行；

步骤(3)：通过在大面积区域中放置一定标物体，并根据所述参考线来计算相机的倾角；

所述步骤(3)包括：

步骤(31)：将相机置于距离水平面高度h的位置；

步骤(32)：在大面积区域中放置一定标物体B，并使所述定标物体B的像B'位于成像面的几何中心；

步骤(33)：计算相机的倾角，公式为：

∠tilt＝∠tilt_初±(∠β-∠β_初)

其中，∠tilt_初为相机初始定标条件下的倾角且O为镜头光心，A为相机在大面积区域所在水平面上的垂直投影点，OA＝h为相机到大面积区域所在水平面的垂直距离，AB＝s为A点到定标物体B的距离；∠β_初为初始定标条件下参考线—相机连线与相机光轴之间的夹角且C为参考线上的一点且C与A点和B点在同一直线上，m₁为定标时参考线在成像面中所在的像元行数，v为相机的像距，B'C'为定标物体B和参考线对应的点C在成像面中的距离；∠β为当前参考线—相机连线与相机光轴之间的夹角且m₂为当前参考线在成像面中所在的像元行数，M为感光面像元的行数，b为感光面像元的高度；

步骤(4)：根据所述相机的倾角计算大面积区域中目标物体的纵向长度；

所述步骤(4)包括：

步骤(41)：选取成像在感光面中心列的目标物体上的两点E和F；

步骤(42)：计算相机在大面积区域所在水平面上的垂直投影点A与目标物体上点F的距离AF，公式为：AF＝OA×tan∠AOF＝h×tan(∠tilt±∠B^*OF)，其中，O为镜头光心，A为相机在大面积区域所在水平面垂直方向上的投影点，OA＝h为相机到大面积区域所在水平面的垂直距离，B^*为当前实际测量时相机光轴与大面积区域的相交点，∠AOF＝∠AOB^*±∠B^*OF＝∠tilt±∠B^*OF，其中，∠tilt为相机的倾角；

步骤(43)：计算相机在大面积区域所在水平面上的垂直投影点A与目标物体上点E的距离AE，公式为：AE＝OA×tan∠AOE＝h×tan(∠tilt±∠B^*OE)；

步骤(44)：根据距离AF和距离AE计算目标物体的纵向长度，公式为：

其中，v为相机的像距，s为定标时A点到定标物体B的距离，m₂为当前参考线在成像面中所在的像元行数，m₁为定标时参考线在成像面中所在的像元行数，M为感光面像元的总行数，b为感光面像元的高度，m_E'为E点的像E'所在像元的行数，m_F'为F点的像F'所在像元的行数；

步骤(5)：根据所述相机的倾角计算大面积区域中目标物体的横向长度；

所述步骤(5)包括：

步骤(51)：计算相机到目标物体的距离，公式为：

其中，G为目标物体在AB^*线上的任一点；

m_G'为垂直于AB^*的截线与AB^*的交点G的像所在的行数，v为相机的像距；

步骤(52)：根据得到的OG计算目标物体在G点的横向长度，公式为：

其中，n₁、n₂分别为竖直切割线与目标物体左右两侧边缘交点所成像的像元列数，两侧边缘交点所成像所在的列数，OG为镜头光心到AB^*线上的任一点G的距离，a为感光面像元的宽度，N为感光面像元的总列数。