一種攝影超站儀單相片測(cè)定豎直目標(biāo)物任意處高度及寬度方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種攝影超站儀單相片測(cè)定豎直目標(biāo)物任意處高度及寬度 方法 -、技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 該方法屬于攝影測(cè)量中利用新型測(cè)繪儀器攝影超站儀單相片測(cè)定豎直目標(biāo)物任 意處高度及寬度方法。 二、技術(shù)背景
[0002] 目標(biāo)物任意處的高度及寬度是攝影測(cè)量觀測(cè)中兩個(gè)重要的測(cè)量因子。寬度目前 主要測(cè)量方式采用刻度尺手工測(cè)量，屬于接觸式測(cè)量，由于地形、林下灌木的影響，量測(cè)樣 地內(nèi)的目標(biāo)物費(fèi)時(shí)費(fèi)力，需要一人量測(cè)，一人記錄，人力成本較高。高度測(cè)量采用測(cè)高儀量 巧。，存在目標(biāo)物頂點(diǎn)難W準(zhǔn)確判斷等問(wèn)題，導(dǎo)致測(cè)量誤差較大，且需要二人配合，測(cè)量效率 較低。
[0003] 因此，在測(cè)量過(guò)程中采用傳統(tǒng)儀器測(cè)量不可避免地帶來(lái)了很多麻煩與誤差。本項(xiàng) 目在任意地形條件下，利用攝影超站儀通過(guò)單片正直攝影測(cè)量方法實(shí)現(xiàn)樣地內(nèi)目標(biāo)物任意 處高度及寬度的量測(cè)，量測(cè)速度快，只需一人即可完成，在獲得樣地相片和傾角后，可W通 過(guò)自主研發(fā)的攝影測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)業(yè)判讀、處理即可獲得樣地樣木胸徑和樹(shù)高，且測(cè)量值 可W永久保存。全面提升了內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的速度，智能化程度。 H、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本研究應(yīng)用攝影超站儀，測(cè)定不可接觸且難W近測(cè)的豎直目標(biāo)物，例如，燈塔、旗 桿、樹(shù)木等。將檢校好的攝影超站儀安置在云臺(tái)上，并與=腳架連接，通過(guò)氣泡水平儀調(diào)節(jié) 儀器保持水平，然后，利用單片正直攝影測(cè)量方法，獲取相片和傾角，通過(guò)建立物方坐標(biāo)與 像方坐標(biāo)之間的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換獲取豎直目標(biāo)物任意處高度及寬度。
[0005] 首先，利用攝影超站儀進(jìn)行外業(yè)工作，獲取豎直目標(biāo)物的照片，并獲得W下數(shù)據(jù)： 傾角《、鏡頭距離豎直目標(biāo)物的水平距離ay;
[0006] 然后，利用攝影測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理。豎直目標(biāo)物在空間中物方空間坐標(biāo)為： 狂S，Ys，Zs);豎直目標(biāo)物在相片中像點(diǎn)坐標(biāo)為；(U，f，V);在攝影測(cè)量系統(tǒng)中，物方空間坐 標(biāo)與像點(diǎn)坐標(biāo)比例公式為；？ = 7 = ^ .考慮到攝影時(shí)繞X軸存在傾角《，因此，需要相 片糾正，進(jìn)行X軸不變?cè)诖朔较蛏系淖鴺?biāo)值變化所用的公式和旋轉(zhuǎn)矩陣為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 利用新型測(cè)繪儀器攝影超站儀單相片測(cè)定豎直目標(biāo)物任意處高度及寬度方法。
2. 首先，利用攝影超站儀進(jìn)行外業(yè)工作，獲取豎直目標(biāo)物的照片，并獲得W下數(shù)據(jù)：傾 角《、鏡頭距離豎直目標(biāo)物的水平距離ay; 然后，利用攝影測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理。豎直目標(biāo)物在空間中物方空間坐標(biāo)為；狂S， Ys，Zs);豎直目標(biāo)物在相片中像點(diǎn)坐標(biāo)為；(U，f，V);在攝影測(cè)量系統(tǒng)中，物方空間坐標(biāo) 與像點(diǎn)坐標(biāo)比例公式為；？ = /=?，考慮到攝影時(shí)繞X軸存在傾角《，因此，需要相 片糾正，進(jìn)行X軸不變?cè)诖朔较蛏系淖鴺?biāo)值變化所用的公式和旋轉(zhuǎn)矩陣為：
巧
將W上公式和已知量進(jìn)行推導(dǎo)和計(jì)算得到目標(biāo)物任意處的寬度方 向和高度方向坐標(biāo)為：
I 最后，將外業(yè)獲得的數(shù)據(jù)代入內(nèi)業(yè)推導(dǎo)的公式中，可W獲得目標(biāo)物任意處的寬度di = A X和任意處的高度hi = A Z。

【專(zhuān)利摘要】首先，利用攝影超站儀進(jìn)行外業(yè)工作，獲取豎直目標(biāo)物的照片，并獲得以下數(shù)據(jù)：傾角ω、鏡頭距離豎直目標(biāo)物的水平距離△Y；然后，利用攝影測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理，獲取豎直目標(biāo)物在相片中像點(diǎn)坐標(biāo)；慮到攝影時(shí)繞X軸存在傾角ω，因此，需要相片糾正，進(jìn)行X軸不變?cè)诖朔较蛏系淖鴺?biāo)值變化；將以上公式和已知量進(jìn)行推導(dǎo)和計(jì)算得到目標(biāo)物任意處的寬度方向和高度方向坐標(biāo)；最后，將外業(yè)獲得的數(shù)據(jù)代入內(nèi)業(yè)推導(dǎo)的公式中，可以獲得目標(biāo)物任意處的寬度di和任意處的高度hi。
【IPC分類(lèi)】G01C11-04
【公開(kāi)號(hào)】CN104596485
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510046807
【發(fā)明人】馮仲科, 邱梓軒
【申請(qǐng)人】北京林業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日