專利名稱：一種攝影測量物方控制桿及其使用方法
技術領域：
本發明涉及一種攝影測量輔助儀器及其使用方法，特別是一種攝影測量物方控制桿及其使用方法。
背景技術：
到目前為止，應用近景攝影測量技術進行測樹工作時，一般均利用量測型相機測樹和非量測型相機拍攝多張相片測樹等技術，通過這些技術，可以獲得較高的測樹效率和更多部位的量測值。在采用單相片測樹時，需要借助三維控制場及標桿的輔助工具。
但以上各種方法均存在著其缺點 ①用量測型相機測樹，其儀器價格昂貴，體積龐大，行動不便。
②利用非量測型相機測樹，其解算方程中的內外方位元素不可知，雖然也可通過共線方程經過DLT變換后繞過此問題，但需要拍攝多張相片找同名點，步驟較繁瑣。
③借助三維控制場進行單相片量測時，控制場體積龐大，攜帶不便，不適合野外尤其是在山區進行測樹工作。
因此，在測樹工作中傳統的近景攝影測量方式不可避免的存在著很多麻煩。
發明內容
為了克服單張相片近景數字攝影測量中內外方位元素獲取比較困難的問題，本發明的目的是提供一種攝影測量物方控制桿及其使用方法。
本發明的目的是這樣實現的 1.以空間三維模式設計帶有刻度的物方控制桿，輔助單相片攝影測量獲取物方控制點空間坐標。整個控制桿由三根帶有厘米級刻度的鋁合金制金屬桿組成，包括一根主桿和2根支桿，主桿設計長度為2.000米，支桿設計長度為1.838米。主桿與支桿結合點高度為1.300米，主桿與每個支桿所構成的夾角為45°，且主桿與兩個支桿分別構成的兩平面互相垂直，用于確定桿上控制點的空間坐標。
2.攝影測量物方控制桿的使用方法如下①在待測定區域找一棵標準木，將物方控制桿主桿垂直立于所測量的標準木前；②采用羅盤儀進行定向，使其中一個支桿與主桿形成平面方向的磁方位角為90°，拍攝相片；③將相片導入到近景攝影單片測樹軟件中，在相片上選取6個控制點的像方坐標(xi，yi)；④相應從物方控制桿上讀取6個控制點的物方坐標(Xi，Yi，Zi)；⑤將像方坐標與物方坐標用共線方程聯系起來，經過DLT線性變換解算出任意點的物方坐標系坐標。
本項發明具有以下優點 ①物方控制桿設計帶有厘米級刻度，方便讀取物方控制點的刻度值； ②主桿與每個支桿成45°夾角設計，解算物方控制點的坐標值方便快捷； ③主桿與兩個支桿分別構成的兩平面互相垂直，整個控制桿體系構成空間坐標系，方便得到物方控制點的空間坐標； ④控制點的像方坐標與物方坐標均可通過量測直接得到，無須解析換算，適于進行單張相片的攝影測量，提高了攝影測量的精度和效率。
四
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1為攝影測量物方控制桿正視圖； 圖2為攝影測量物方控制桿側視圖； 圖3為攝影測量物方控制桿二維尺寸設計圖。
五具體實施例方式 1)攝影測量物方控制桿以空間三維模式設計帶有刻度的物方控制桿，輔助單相片攝影測量獲取物方控制點空間坐標。如圖1、2所示，整個控制桿由三根帶有厘米級刻度的鋁合金制金屬桿組成，包括一根主桿和2根支桿。如圖3所示主桿設計長度為2.000米，支桿設計長度為1.838米。主桿與支桿結合點高度為1.300米，主桿與每個支桿所構成的夾角為45°，且主桿與兩個支桿分別構成的兩平面互相垂直，用于確定桿上控制點的空間坐標。
2)攝影測量物方控制桿的使用方法①在待測定區域找一棵標準木，將物方控制桿主桿垂直立于所測量的標準木前；②采用羅盤儀進行定向，使其中一個支桿與主桿形成平面方向的磁方位角為90°，拍攝相片；③將相片導入到近景攝影單片測樹軟件中，在相片上選取6個控制點的像方坐標(xi，yi)；④相應從物方控制桿上讀取6個控制點的物方坐標(Xi，Yi，Zi)；⑤將像方坐標與物方坐標用共線方程聯系起來，經過DLT線性變換解算出任意點的物方坐標系坐標。
權利要求
1.一種攝影測量物方控制桿，其特征是以空間三維模式設計帶有刻度的物方控制桿，輔助單相片攝影測量獲取物方控制點空間坐標。控制桿由三根帶有厘米級刻度的鋁合金制金屬桿組成，包括一根主桿和2根支桿，主桿設計長度為2.000米，支桿設計長度為1.838米。主桿與支桿結合點高度為1.300米，主桿與每個支桿所構成的夾角為45°，且主桿與兩個支桿分別構成的兩平面互相垂直，用于確定桿上控制點的空間坐標。
2.一種實現權利要求1所述的基于物方控制桿的攝影測量方法，其特征是①在待測定區域找一棵標準木，將物方控制桿主桿垂直立于所測量的標準木前；②采用羅盤儀進行定向，使其中一個支桿與主桿形成平面方向的磁方位角為90°，拍攝相片；③將相片導入到近景攝影單片測樹軟件中，在相片上選取6個控制點的像方坐標(xi，yi)；④相應從物方控制桿上讀取6個控制點的物方坐標(Xi，Yi，Zi)；⑤將像方坐標與物方坐標用共線方程聯系起來，經過DLT線性變換解算出任意點的物方坐標系坐標。
全文摘要
本發明公開了一種攝影測量物方控制桿及其使用方法。其中，物方控制桿由三根帶有厘米級刻度的金屬桿組成，包括一根主桿和2根支桿，主桿分別與兩個支桿構成的兩平面互相垂直，用于確定桿上控制點的空間坐標(見附圖1)，進行單張相片測樹時，將物方控制桿主桿垂直立于所測量的目標樹前，采用羅盤儀進行定向，使其中一個支桿與主桿形成平面方向的磁方位角為90°，拍攝相片，通過將相片導入到近景攝影單片測樹軟件中，在相片上選取6個控制點的像方坐標，此6個控制點的物方坐標從物方控制桿上的刻度讀取，將像方坐標與物方坐標用共線方程聯系起來，經過DLT線性變換解算出任意點的物方坐標系坐標。
文檔編號G01B11/00GK101298985SQ200810132918
公開日2008年11月5日 申請日期2008年7月1日 優先權日2008年7月1日
發明者趙春江, 馮仲科, 山 姚, 劉云偉 申請人:北京農業信息技術研究中心