基于计算机视觉的空间轴线转角高精度测量系统设计及应用

摘要

针对远距离、较大入射角条件下，经纬仪与激光对中在稳定性、人工依赖和成本方面的不足，本文提出一种基于双相机互瞄的非接触空间轴线转角测量方法。通过构建“双相机-标靶-数据处理单元”系统，结合视线向量内积的角度解算，建立包含内外参、特征定位、安装与环境扰动在内的一阶误差传播模型。结果表明：在长焦成像与亚像素定位条件下，该系统在几十米量级距离可实现10^-4～10^-3 rad的分辨率；采用高质量标定、多帧平均与稳像处理后，主要误差源得到有效抑制；与经纬仪、激光跟踪及通用摄影测量方案相比，所提方法在非接触测量、适应大入射角、自动对准与快速部署方面具有综合优势。上述结果验证了该方法用于工程对中与结构转角监测的可行性与应用潜力。

关键词

双相机互瞄 / 远距离测量 / 亚像素定位 / 相机标定