[发明专利]球面全景相机摄影测量方法

权利要求书

1.球面全景相机摄影测量方法，包括：

① 在物方平面上建立2维坐标系x-z，在物方平面上选n≥4个不共线的控制点(x₁,z₁),…(x_n,z_n)；

② 用球面全景相机拍摄能覆盖物方平面上这些控制点的全景图像，得到与这些控制点对应的全景图像的像坐标 (u₁,v₁),…(u_n,v_n)；

③ 利用公式                                               得到与控制点对应的像角坐标(φ₁,θ₁),…(φ_n,θ_n)；其中w、h是全景图像的宽和高；

④ 解下面方程

得到映射关系矩阵H_3x3=；

⑤得到映射关系矩阵H_3x3后，可由全景图像上的任意物方平面成像点u,v计算出φ, θ, 进而得到对应的物方平面坐标x,z：

利用先计算出φ, θ得到矢量

然后代入 =可以解得x/d,z/d和1/d，d为常数；进而得到x和z，从而实现利用球面全景相机影像的像坐标对测量物方平面点的空间定位测量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

利用步骤⑤得到全景图像上两点(u_a,v_a),(u_b,v_b)对应的外平面坐标(x_a,z_a)和(x_b,z_b)；

通过公式测量两点(x_a,z_a)和(x_b,z_b)之间的距离。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

将步骤④得到的H_3x3矩阵前两列[h₁₁ h₂₁ h₃₁]^T[h₁₁ h₂₁ h₃₁]^T单位化得到

s₁= 

s₂= 

s=(s₁+s₂)/2

可得r₁ = [h₁₁/s  h₂₁/s  h₃₁/s ]^T

r₃ = [h₁₂/s  h₂₂/s  h₃₂/s ]^T

由正交矩阵特性可得r₂= r₁ x r₃

于是测量出相机的旋转姿态R=[r₁  r₂  r₃]。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

利用公式T=测量球面相机的光心位置T。