近景摄影测量在天线结构测量中的应用

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1、2005年机械电子学术会议论文信集近景摄影测量在天线结构测量中的应用于连庆王秀春李铁军南京电子技术研究所南京210013【摘要】本文介绍了近景摄影测量技术在天线机械结构测量中的应用，给出了天线近景摄影测量系统的原理、组成及关键技术。应用该系统对典型的平板天线、抛物面天线进行测量试验，得到了较好的测量结果。实验证明，将近景摄影测量应用到天线机械结构测量，是一种行之有效的测量方法，是对传统测量手段的有力补充。【关键词】近景摄影测量，图像识别，模扳匹配，最小二乘匹配，测量标志TheClose··rangePhotogr

2、ammetryUtilizedInAntennaStructureMeasurementYULian-qingWangXiu-chunLITie-junNanjingResearchInstituteofElectronicsTechnology．Nanjing210013[Abstract]Thispaperintroducesthatapplyingtheclose-rangephotogrammetrytechnologytomeasurethemechanicstructureofantenna,anda

3、lsogivestheprinciple，composeandkeytechnologyofantennaclose-rangephotogrammetrysystem．Thetestthatthetypicalplaneantennaandparaboloidantennaaremeasuredbythissystemisdone．Thegoodperformanceisachieved．Itisdemonstratedthattheclose—rangephotogrammetryiseffectivemet

4、hodtomeasurethemechanicalstructureofantennathatbeingalsoapotentsupplementaryofconventionalmeasureinstrument．[Keywords]Close—RangePhotogrammetry,ImageRecognition，TemplateMatching，LeastSquaresMatching，Measurement1．引言近景摄影测量，作为摄影测量的一个重要分支，是一种典型的非接触性测量方法。它具有瞬间数据获取

5、能力强、信息容量大、适于实时或事后处理、测量精度高等众多优点。因此，该方法在近二十年来获得了很大发展，尤其在变形监测、工业检测及高精度三维测量等领域，已积累了许多成功经验。例如，在文物保护、交通事故处理、自动测图系统等方面，近景摄影测量方法已得到了广泛应用。随着通信业的迅猛发展，天线性能不断提高，天线种类不断增加，传统的测量方法已难完全满足对各种天线机械结构性能的测量要求。典型的雷达天线，其结构形式繁多，尺寸从厘米级到几十米口径，表面可为平面、抛物面等各种曲面或各种网状、杆状等形式，工作环境可处于地面、空中及太空

6、的各种气温、压力、气流等恶劣条件下，这就更需要寻求一种新的测量方法，为适应天线系统性能的设计、诊断、评估、改进等工作，从而提高雷达或通信系统的整体性能。近景摄影测量方法以其独特的优点，将比传统测量方法更适用于高性能复杂天线的机械结构测量。本文介绍的近景摄影测量系统，选择了具有代表性意义的两种雷达天线。一种是具有较高测量精度要求的平板裂缝天线，另一种是具有较大结构尺寸且易受外界环境条件影响而形变的抛5092005年机械电子学术会议论文信集物面形框架式天线。基于近景摄影测量原理，我们有针对性地配置了一套近景摄影测量系

7、统，对上述具有代表性的两种天线进行了近景摄影测量。实验结果表明，该天线机械结构近景摄影测量系统是行之有效的，该测量方法体现出了它特有的优越性。2．数字近景摄影测量基本原理数字空间三角测量技术是一项在虚拟的数字空间中建立与被测目标三维空间信息一一对应关系的技术。而基于数字近景摄影测量的数字空间三角测量技术则是利用数码相机的中心投影关系、透视变换关系(如图l所示)与多视空间构像关系(如图2所示)等数学模型建立与被测目标三维空间信息一一对应关系的。通过这些空间关系形成的数学模型(2一l，2．2，2-3)H--T使基于数

8、字近景摄影测量的数字空间三角测量技术充分运用到对被测目标的三维空间信息测量估计中。ps+·铲=pP(1)f-SC=SHe·cScs+sC=cC·___。’⋯0s’+s。c=cIC-’⋯‘·____-。一cs·sHcc、S’。sHc、一=—-———-----—-—-----一‘。。‘一__●--。一scstc(2)(3)式中，s和s’表示数码相机镜头中心位置，P，c，C’表