基于视觉的电子激光经纬仪空间点自动瞄准方法.pdf

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1、第24卷第8期传感技术学报V01.24No.82011年8月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSAug.2011TheVision-BasedAutomaticCollimationMethodologyofElectronicLaserTheodolitesforSpatialCoordinateZHOUHu,ZHUJigui,YEShenghua(StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnologyandInstruments,TianUniversity,Tianjin300072,C

2、hina)Abstract:Inordertoimprovetheeficiencyofelectronictheodolitesystems,combiningimageprocessingtechnologywiththetraditionalmeasuringprinciple,anautomaticspatialcoordinatemethodforelectronic·lasertheodolitesbasedonimageinterpolationwasrepresented.First,thesystemstructurewasrepresented,t

3、hentheprocesstolocatethecenterofthetargetbycentroidalgorithmwithsub—pixelpositionaccuracywasintroducedafteropticalmagnificationasouterCCDcameraworkedintele—focusmodewithshortdistance,thescanlinemodelwasusedtocalculatetheveryhorizontalandverticalanglesofthetheodolitesonnon—exactcollimati

4、onconditionsbydiscretepointsinterpolationmethodsubsequently,thespatialcoordinateswereattainedbyforwardintersectionmethodatlast.Theexperimentalresultshowedthatthemethodologywasfeasibleandeficientwiththeaccuracyof±0.02mm/m.Keywords:largescalemeasurement;electronictheodolite;visionmeasurem

5、ent;scanninglinemodelEEACC:7210doi:10.3969/j.issn.1004—1699.2011.08.024基于视觉的电子激光经纬仪空间点自动瞄准方法冰周虎,邾继贵,叶声华(天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津300072)摘要:为提高电子经纬仪系统的工作效率,将图像处理技术与传统测量方法相结合,提出了基于插值算法的自动电子激光经纬仪空间点坐标测量方法。首先介绍了系统结构,接着说明了外置摄像系统在近距离长焦模式下实现光学放大,利用质心算法得到亚像素级别的目标定位精度的方法;然后利用电子激光经纬仪扫描线模型,通过离散点插值方法

6、得到概率瞄准状态下经纬仪对准目标质心时的精确角度值,最后通过前方交会法计算空间点三维坐标。实验数据表明,该方法可以有效提高测量效率,在20m~20m空问范围内获得不低于±0.02mm/m的测量精度。关键词:大尺寸测量;电子经纬仪;视觉测量;扫描线模型中图分类号:TB92文献标识码:A文章编号:1004—1699(2Ol1)0s一1204—04随着国民经济的快速发展和国家装备制造业水制,在大空间范围内搜索目标存在一定的困难。若平的不断进步,作为空间大尺寸坐标测量设备,经纬将图像处理和计算机视觉技术引入到经纬仪测量过仪系统以其非接触测量、转站方便、测量精度高等优程,利用外

7、置可变焦摄像机构代替电视经纬仪对大点得到了日益广泛的使用。但传统的电子经纬仪系范围空间目标点扫描成像,并对包含激光点的目标统依然存在诸如目标需要人为瞄准、工作强度大、效图像进行插值计算,可以在相同条件下获得更为精率低等不足,不利于工业现场的大批量作业l1-2]。确的瞄准角度值,有助于提高系统测量速度,实现测近年来,各厂商相继开发出带有双轴马达驱动的激量过程的自动化。光经纬仪、电视经纬仪等新型经纬仪系统,以实现在1系统结构一定条件下简化测量流程、提高系统测量效率的目的。但由于马达运动误差的存在,使得以上系激光经纬仪自动坐标测量系统由两台以上统在自动测量

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