基于动平台多源数据的运动目标测量方法研究.pdf

万方数据
基于动平台多源数据的运动目标测量方法研究胡丙华,晏晖,吴衡引言猻要:根据运动目标性能试验需求及试验平台的特点,建立一个影像数据测量系统,实现目标的运动视频记录和外部参数测量。采用基于的棋盘格内参数标定结合基于平台上固定标识点、线为基准的外场标定的摄像机标定方法,采用高速影像数据、中线视频数据和据相结合的方法实现目标运动的轨迹、姿态等参数的测量。通过测量精度分析及多次试验结果证明,测量精度达到水平方向优于,高程方向优于,姿态精度优于。。关键词:动平台;高速影像;中线视频;荩辉硕勘瓴饬浚痪ǘ确治琖目标运动轨迹是某项性能试验所要求的关键测量参数,目前主要通过光电经纬仪和高速摄像机稚璞甘迪止旒5木凡饬孔6杂诠獾缇纬仪系统,当运动目标离设备较近时容易出现漫反射,造成激光测距信息无效,无法实现单站定轨耸毙璨钩浣ㄉ栌跋袷莶饬肯低常瓿赡标关键运动段的相关高速影像数据采集和位置、速度、姿态等外部参数的精确测量。考虑试验平台上的作业环境不太理想、可用设备和可利用的空间有限,一般很难保证两两摄像机能通过前方交会实现整个进近段的轨迹测量,且在无附加条件下单站摄影测量无法定位,:———泄啃惺匝檠芯吭海挛魑靼中图分类号:文献标志码:疛.—琘:。—瓹—瓵琱猻,,..琣。,.簃;—籱籊;籶收稿日期:——;修回日期:——作者简介:胡丙华,女,湖北武汉人,硕士研究生,工程师,主要从事摄影测量研究与应用及光电测试工作。:甤琗痑,.—
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堕粤掣口】口坚唬弧怀/室籜,匾籞目标测量原理与实现室籝;乙一于动平台多源数据的运动目标测量方法。多源数据的运动目标测量是以高速摄像机获得的影像为主要数据源,联合中线视频数据及荩捎蒙阆癫饬吭硎迪帜勘旯丶硕段的特殊点参数测量、轨迹测量、不可视点的模拟轨迹测量、姿态及速度测量等。高速摄像机的布设以测量范围覆盖整个道面段为原则进行高速摄像机布站,由于一个摄像机所能覆盖的区域较小,因此须采用接力形式进行摄像机的布设,以实现目标关键运动段的相关参数测量。由于试验平台上可利用站点少,为避免摄像机安装位置不合理,安装前按郊扑闵阆窕场角,并绘出安装位置及角度模拟图,绘图过程中须保证覆盖整个道面段,且相邻摄像机的衔接部分具有足够的重叠区,同时为保证测量精度,在条件许可的情况下,安装角度不宜过大。水平视场角垂直视场角式中:蚳直鹞I阆窕乃椒直媛和垂直分辨率;狢靶面像元大小;镜头焦距;兀为圆周率。高速摄像机的标定摄像机的精确标定是实现目标高精度测量的前提。由于试验平台有晃动,全站仪无法在其上进行精确的物方空间点测量。为减少测点误差对标定精度的影响,本文采用室内标定和基于平台上固定标识点、线为基准的外场标定相结合的摄像机标定方法。利用单像平差解算来确定内方位元素,只有在一定的条件之下才有可能,因为当标校控制点在摄影光束方向上差异不大时,外方位线元素的系数与内方位元素的系数有线性关联,将产生接近于奇异法方程式的情况,导致所求内方位元素的误差很大教ㄉ显谒角榭鱿乱巡獾墓定标识点、线几乎位于一个平面,即在摄影光束方向上差异很小,因此,标定实现过程为采用基于的棋盘格标定法得!。、厂、志⒅的精确值;在平台上已测标识点上树立已知高度的标杆,并获取相应影像;影像判读,根据后方交会原理实现!。、!冉小的解算,有时也将畸变修正系数作为未