成功案例:一种精确图像测量方法及系统

2021-04-13
博深知识产权
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【技术背景】

随着科学技术的发展,测量手段也发生改变。传统测量手段需要人工跑点,效率低、精度差、时间长,利用超声波、激光等新型测量方式,对于不同目标物的测量,需要人工进行不同的激光定位操作与计算,误差大、步骤繁琐,而且对于像建筑工地这样需要对施工现场材料(如钢筋等)进行检测的,由于现场材料很多,激光测量需要耗费比较久的时间,但工期又不可能停止,一旦水泥浇铸覆盖,则无法再通过激光测量对现场材料进行检测。基于图像的测量技术,因其所需的只是场景图像,所以更灵活、方便、准确,可供任何时候调阅历史图像完成测量。

图像测量需要确定空间物体的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系,必须建立摄像机成像的几何模型,并对几何模型参数进行标定。传统标定过程需要事先在场景中人工测量多个控制点的信息,或者事先在场景中放置经过精密加工、结构已知的标定模板作为空间参照物,通过建立控制点或者模板上已知点的三维坐标进行标定。缺点是标定过程费时费力,不适用于在线标定和无法人工测量或使用标定模板的场合。

 

【发明内容】

一种基于激光的图像测量方法,包括步骤:

S1、预设摄像机的初始位置,旋转摄像机,使得拍摄区域位于摄像机的显示区域内,得到摄像机旋转角度值;

S2、调节设置在摄像机上的激光射出的激光束方向,使得位于拍摄区域内的激光点位于摄像机的显示区域的中心位置,拍摄得到二维图像;

S3、根据激光获取摄像机到拍摄区域的测距距离,计算得到摄像机的平移值;

S4、获取预设的摄像机内部参数,根据摄像机旋转角度值、摄像机的平移值和摄像机内部参数,计算得到所述拍摄区域的二维图像与三维世界空间的映射关系;

S5、获取二维图像上待测物的坐标值,代入二维图像与三维世界空间的映射关系中,计算得到所述待测物在三维世界空间的测量值。

 

【发明效果】

本发明提供的一种基于激光的图像测量方法、系统及装置,通过摄像机与激光完成摄像机映射模型的标定,再通过二维图像与三维世界空间的映射关系作用于整幅二维图像,以此消除变换失真效应,从而在二维图像中任取两点,即可测量出对应三维场景中对应两点间的距离,标定过程快速、简便,可灵活适用于各种场景。通过此方法,无论何时需要测量二维图像上的其他待测物的真实尺寸,都只需要通过该二维图像即可测量,无需再回到现实场景中测量,由于现实场景是实时变化的,无法再回到现实场景中测量,即使能够重新构建场景也无法保持一致性,进而导致无法准确测量。

 

【经验总结】

 经过一次答复审查意见后于3月份授权