基于光束法平差单点三坐标测量的新方法-论文.pdf

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1、第35卷第5期计量学报Vo1．35，No52014年9月ACTAMETR0L0GICASINICASeptember，2014doi：10．3969／j．issn．1000—1158．2014．05．01基于光束法平差单点三坐标测量的新方法冉险生，朱才朝，林立(1．重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400030；2．重庆交通大学机电与汽车工程学院，重庆400074)摘要：在研究多组像片内方位元素的修正和全局光束法平差的基础上，提出使用3台像机同时对测棒进行数据采集，通过光束法平差实现单点三坐标测量的新方法，并完成系统硬件的组建。通过实验，将新系统测量的结果与计量型三坐标仪

2、测量值进行比较，得到系统的相对测量精度高于1：29061，优于单、双像机系统，能够满足工业产品的检测需求。关键词：计量学；光束法平差；单点测量；三像机系统；测棒中图分类号：TB92文献标识码：A文章编号：1000—1158(2014)05-0409-05NewMethodofSinglePoint3DCoordinateMeasurementwithBundleAdjustmentRANXian—sheng一，ZHUCai．chao。，LINLi(1．TheStateKeyLaboratoryofMechanicalTransmission，ChongqingUnivers

3、ity，Chongqing400044，China；2．CollegeofMechatronicsandAutomobileEngineering，ChongqingJiaotongUniversity，Chongqing400074，China)Abstract：Basedontheresearchcorrectionofmulti—imageinteriororientationandintegratedbundleadjustment，anewmethodisproposedtoperformdatacollectionofhand-heldprobingdevice

4、byutilizationofthreecamerassimultaneouslyandtoachievesinglepoint3Dcoordinationmeasurementbybundleadjustment，resultinginestablishmentofsystemhardware．Duringexperiments，therelativeaccuracyofthenewsystemishigherthan1：29061，comparedtothemeasurementaccuracyofthecounterpartmetrologyCMMdevice．Thi

5、sresultismoreaccuratethanthatfromsinglecamerasystemorDuo—camerasystem，andcouldmeetthemeasurementrequirementsofindustrialproducts．Keywords：Metrology；Bundleadjustment；Singlepointmeasurement；Tri—camerassystem；Probingdevice较低，但测量质量、精度均不理想，因而实际工作1引言中引入利用空间前方交会的双像机成像系统，成像像机增加为2台。根据交会摄影测量原理，为传统的单

6、点近景摄影测量系统有单像机和双实现物方点的精确定位，需要已知像机内、外方位像机成像。单像机成像是利用单台像机获取单张元素才能求解。对于内方位元素可以通过像机的像片进行空间点三维坐标测量，实质是借助一根标定来得到，而像机的外方位元素往往不易求得。空间点已知的测棒，构建辅助测量坐标系(测棒坐虽然在像机内方位元素已知的条件下，可以仅根标系)，实现测棒坐标系、测量坐标系、像坐标系之据两幅图像之间的对极几何约束来测量目标表面间的相互转换，利用单像空间后方交会原理解算若干特征点的空间三维位置_2J，但这需要一个先出像片外方位元素，求得空间点坐标¨J，其精度通决条件是：两像机光心的距离已

7、知。对于像机位常为1：2000。虽然单像机系统结构简单、成本置并不固定的近景摄影系统，此方法并不适用。收稿日期：2013-09．I1；修回日期：2014-01．10基金项目：国家自然科学基金(51375514)作者简介：冉险生(1971一)，男，重庆人，博士研究生。主要从事三维数字化测量、工业近景摄影测量方面的研究。cqrxs@qq．com4lO计量学报2014年9月因而实际双像机测量系统仍然是单像后方交会测量系统的推广。首先两台摄像机分别使用单像后方交会原理求解内外方位元素，使之满足线一线交会的基本条件，然后通过