《双相机工业摄影测量系统校准规程》团体标准征求意见
- 2024/3/15 9:07:20 24255
- 来源：仪表网
【仪表网 行业标准】根据中国测绘学会《关于2022年中国测绘学会团体标准(第一批)立项的公告》的要求，由黄河水利职业技术学院牵头制订的中国测绘学会团体标准《双相机工业摄影测量系统校准规程》已完成征求意见稿，现向有关单位及专家征求意见。意见反馈邮箱：wangweifenganyang@163.com。
随着我国科学技术的发展，一大批适应新时代智能装备制造要求的新技术、新工艺、新方法通过理论创新、跨界融合等途径被提出并成功应用到生产实际，有力推动我国社会主义事业高质量发展。新一代高精度、非接触式的双相机工业摄影实时测量技术就是基于数字近景摄影测量技术研发的一种应用于尖端装备制造领域的新技术，该技术能够对多个被测目标进行实时动态跟踪测量，精准捕捉制造产品的空间信息，完美契合先进智能制造业的测量需求，在飞机部件动态装配、航天天线形面实时装调、产品交会对接、真空环境产品变形测试等方面发挥了重要作用，受到学者和用户的广泛关注。
随着立体视觉理论的不断突破与完善，双目视觉数字近景摄影实时测量产品不断涌现。市场上，各厂家标称的产品测量精度千差万别，用户在选购时往往比较迷茫。进口设备在向客户交货时一般只提供产品合格证书，而对于校准过程基本不做过多涉及。
从技术角度讲，双相机工业摄影测量系统属于高新测量技术，目前我国还未制定针对该类产品的校准规程，据现有资料，国外在该领域的研究也非常有限，亟需制定相关标准规范。
从市场角度讲，如何正确评价双相机工业摄影测量系统的测量精度，对于规范行业行为、帮助用户正确选用测量系统具有重要意义，对于填补国内在该领域的空白，提升国家的综合实力以及占领国际先进技术高地影响深远。
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件规定了双相机工业摄影测量系统的计量特性、校准条件、校准方法、校准结果等要求。本文件适用于双相机工业摄影测量系统和原理相同的其它测量仪器的校准。
作业流程：
作业流程应符合下列要求：
a) 测量开始前，应采用定向尺、摄影测量标尺或控制场对测量场内架设的2台工业测量相机定向，系统软件解算出 2 台相机之间相对的空间位置和姿态；
b) 测量过程中，系统应对粘贴在被测物体上的靶标进行同步摄影，系统软件经图像处理、同名像点匹配、空间前方交会等操作后，实时解算出靶标的空间三维坐标，从而实现对动/静态物体相关几何信息的实时测量。
坐标测量误差：
1.应分别采用高精度单相机工业摄影测量系统与双相机工业摄影测量系统对摄影测量检测场内靶标的空间三维坐标进行测量。
2.应以高精度单相机工业摄影测量系统测得的靶标坐标作为参考值。
3.应通过坐标转换计算双相机工业摄影测量系统测得的靶标坐标与单相机工业摄影测量系统测得的靶标坐标间的偏差，用所有靶标坐标在 X、Y、Z 各方向坐标分量和整体点位的均方根误差(RMSE)表示双相机工业摄影测量系统的坐标测量误差，具体计算方法参见附录 A。
4.对摄影测量检测场内靶标的空间三维坐标进行测量时应在相同条件下进行，包括：相同的地点、方法、观测者，并要求在短时间内完成测量。需要进行复核时，应由生产商或用户根据标称指标提供最大允许误差。
5.单相机工业摄影测量系统的测量不确定度不应大于双相机工业摄影测量系统测量不确定度的三分之一。
坐标测量重复性：
1.双相机工业摄影测量系统应在短时间内对同一摄影测量检测场中的靶标进行多组重复测量。
2.同名靶标在不同组间空间三维坐标的一致程度，应用所有靶标的测量坐标相对于其参考坐标在 X、Y、Z 各方向坐标分量和整体点位的均方根误差(RMSE)表示，具体计算方法参见附录 B。
3.对摄影测量检测场内靶标的空间三维坐标进行测量时应在相同条件下进行，包括：相同的地点、方法、观测者，并要求在短时间内完成测量。需要进行复核时，应由生产商或用户根据标称指标提供最大允许误差。
测长误差：
1.双相机工业摄影测量系统的测长误差应包括典型测量范围测长误差，可包括扩展测量范围测长误差。
2.典型测量范围测长误差应符合下列要求：
a) 典型测量范围指绝大多数作业条件下双相机工业摄影测量系统的测量范围；
b) 典型测量范围根据大量实际应用及双相机工业摄影测量系统的测量特性确定；
c) 典型测量范围测长误差应采用双相机工业摄影测量系统对摄影测量标尺进行测量，通过比较摄影测量标尺长度测量值与标称值之间的差异计算系统的测长误差。
3.扩展测量范围测长误差应符合下列要求：
a) 扩展测量范围指被校准设备在保证测量精度的前提下能够覆盖的最大测量范围，该范围一般由生产厂家给出。
b) 扩展测量范围测长误差的校准宜采用激光干涉仪提供参考长度。需要进行复核时，应由生产厂家或用户规定最大允许误差。
c) 激光干涉仪测长误差的不确定度(测长误差不确定度评定示例参见附录 C)与最大允许误差的比值应不大于三分之一。
本规范将解决双相机工业摄影测量系统验收检测、复检检测及现场应用条件下测量结果的可靠性问题。通过对双相机工业摄影测量系统的校准，可以提高系统测量结果的准确性和可靠性，避免了双相机系统实际作业过程中因操作不当造成系统测量误差过大，从而导致测量工作失败等情况的发生，提高了双相机工业摄影测量系统的作业质量和作业效率，将会加速双相机工业摄影测量系统的推广应用，助力我国尖端制造领域的快速发展。
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