一种基于影像法确定运动目标状态参数的方法

摘要

本发明公开了一种基于影像法确定运动目标状态参数的新方法。本发明是通过在两固定点上分别对目标物进行拍摄，其中，两固定点的物方坐标已知，且两相机均已检校过，就能获得不同地点拍摄的同一目标物同一时刻的两张像片；其次，以已知的左片固定站点为原点建立坐标系，通过泰勒级数展开和矩阵旋转变换，可确定立体像对的9个参数；然后，利用数学模型③$\left\{\begin{array}{c}{x}_0=x_1-L·\cos \delta ·\cos \alpha \\ y_0=y_1-L·\cos \delta ·\sin \alpha ,\\ z_0=z_1-L·\sin \delta \end{array}\right.$就可确定待测目标点的坐标(X₁，Y₁，Z₁)；最后，可用相同的方法求得运动目标任意点的坐标值(X_i，Y_i，Z_i)，(i＝1，2，3，…，n)；利用数学模型④求得运动目标点到观测点的距离S；利用数学模型⑤求得运动目标物任意时刻的运动速度V；利用数学模型⑥求得运动目标任意时刻的运动加速度a。

主权项

一种基于影像法确定运动目标状态参数的方法，其特征是：首先，在两固定点上分别对待测目标物进行拍摄，其中，两固定点的物方坐标已知，且两相机均已检校过，就能获得不同地点拍摄的同一目标物同一时刻的两张像片；其次，以已知的左片固定点为坐标原点建立坐标系，利用数学模型和联立，其中，λ1、λ2为矩阵缩放系数，Rω1、Rκ1、Rω2、Rκ2为像片绕轴的旋转矩阵，(ΔX，ΔY，ΔZ)为坐标增量，(u，v)和(u′，v′)为目标点像方坐标，f为相机焦距，通过泰勒级数展开以及对两张像片的矩阵旋转变换，可确定两相机拍摄时的9个参数，即λ、ω1、κ1、ω2、κ2、bx、by、bz，其中，λ为旋转矩阵的缩放系数，ω1、κ1、ω2、κ2为两个像片的旋转角，bx、by、bz为两像片的基线偏量；然后，利用数学模型其中，(x₀，y₀，z₀)为观测点坐标，L为观测点到目标点的斜距，δ为测量时的倾角，α为测量时的水平角，配合求得的9个参数，就可确定待测目标点的物方坐标(x₁，y₁，z₁)；最后，可用相同的方法求得运动目标任意点的物方坐标值(x_i，y_i，z_i)，(i＝1，2，3，...，n)；利用数学模型求得运动目标点到观测点的距离S；利用数学模型其中，S_i、S_j分别为t_i、t_j时刻的距离，求得运动目标物任意时刻的运动速度V；利用数学模型其中，V_i、V_j分别为t_i、t_j时刻的运动速度，求得运动目标任意时刻的运动加速度a。