计算机视觉摄影测量三维控制场设计.pdf

计算机视觉摄影测量是一种结合了计算机科学与传统摄影测量技术的方法，用于从图像中获取三维信息。在"计算机视觉摄影测量三维控制场设计.pdf"中，主要探讨了如何设计一个三维控制场来提高测量精度，特别是对于不事先标定内方位元素的摄像机。在中，提到了这项技术适用于室内简单环境和复杂环境下的测量系统。 在【部分内容】中，文章详细介绍了控制场设计的关键要素： 1. **控制标志设计**：为了确保视觉分析系统能够从现场图像中获取精确的像点坐标，控制标志需要具有确定的形状、易于识别的颜色。标志点的大小、形状和颜色是设计时要考虑的主要因素。标志的尺寸通常依据摄像比例尺来确定，以便在图像平面上容易辨认和量测。例如，圆形地面标志的直径D可以通过公式D = ic/sin(θ)计算，其中ic是摄像机焦距，L是地面标志到摄站点的水平距离，θ是标志中心与摄站点连线与水平面之间的夹角。 2. **三维控制场**：建立三维控制场是为了完成摄影测量中摄像机的标定、图像间的连接和变换。控制场由空间中的控制点构成，这些点按照特定要求分布，以实现高精度的摄影测量作业。空间控制点的设计和它们在空间中的布局形式是控制场设计的核心。 3. **摄像机现场标定**：这项技术的关键步骤是摄像机的现场标定。在不预先知道内方位元素的情况下，摄像机可以在现场任意状态下获取大尺寸物体或场景的图像。随后，通过现场标定控制场完成摄像机的标定，利用图像处理和识别技术进行特征分析和非接触测量。 4. **应用领域**：这项技术在农业工程中有广泛的应用，如农机安全监理、区域特征测量、农业物料形态实时监控、运动分析与测量等。其优势在于综合了高精度的摄影测量技术和实时的计算机视觉测量，实现了大范围测量和灵活的操作。 5. **挑战与局限性**：在复杂环境下工作的视觉系统，由于内方位元素（如焦距）可能变化，需要附加实时测量控制系统，这可能导致成本增加、算法设计复杂、计算量大、精度不高和测量范围受限。因此，设计一种既经济又高效的三维控制场成为了解决这些问题的关键。 计算机视觉摄影测量三维控制场设计涉及标志设计、控制场布局、摄像机标定等多个方面，其目的是提高测量精度，简化操作流程，并扩大测量范围。这项技术对于实现自动化和智能化的测量系统具有重要意义。