《雙相機工業攝影測量系統校準規程》團體標準征求意見

　　【儀表網 行業標準】根據中國測繪學會《關于2022年中國測繪學會團體標準(第一批)立項的公告》的要求，由黃河水利職業技術學院牽頭制訂的中國測繪學會團體標準《雙相機工業攝影測量系統校準規程》已完成征求意見稿，現向有關單位及專家征求意見。意見反饋郵箱：wangweifenganyang@163.com。
 

　　隨著我國科學技術的發展，一大批適應新時代智能裝備制造要求的新技術、新工藝、新方法通過理論創新、跨界融合等途徑被提出并成功應用到生產實際，有力推動我國社會主義事業高質量發展。新一代高精度、非接觸式的雙相機工業攝影實時測量技術就是基于數字近景攝影測量技術研發的一種應用于尖端裝備制造領域的新技術，該技術能夠對多個被測目標進行實時動態跟蹤測量，精準捕捉制造產品的空間信息，完美契合先進智能制造業的測量需求，在飛機部件動態裝配、航天天線形面實時裝調、產品交會對接、真空環境產品變形測試等方面發揮了重要作用，受到學者和用戶的廣泛關注。
 

　　隨著立體視覺理論的不斷突破與完善，雙目視覺數字近景攝影實時測量產品不斷涌現。市場上，各廠家標稱的產品測量精度千差萬別，用戶在選購時往往比較迷茫。進口設備在向客戶交貨時一般只提供產品合格證書，而對于校準過程基本不做過多涉及。
 

　　從技術角度講，雙相機工業攝影測量系統屬于高新測量技術，目前我國還未制定針對該類產品的校準規程，據現有資料，國外在該領域的研究也非常有限，亟需制定相關標準規范。
 

　　從市場角度講，如何正確評價雙相機工業攝影測量系統的測量精度，對于規范行業行為、幫助用戶正確選用測量系統具有重要意義，對于填補國內在該領域的空白，提升國家的綜合實力以及占領國際先進技術高地影響深遠。
 

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《標準化工作導則 第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。
 

　　本文件規定了雙相機工業攝影測量系統的計量特性、校準條件、校準方法、校準結果等要求。本文件適用于雙相機工業攝影測量系統和原理相同的其它測量儀器的校準。
 

　　作業流程：
 

　　作業流程應符合下列要求：
 

　　a) 測量開始前，應采用定向尺、攝影測量標尺或控制場對測量場內架設的2臺工業測量相機定向，系統軟件解算出 2 臺相機之間相對的空間位置和姿態；
 

　　b) 測量過程中，系統應對粘貼在被測物體上的靶標進行同步攝影，系統軟件經圖像處理、同名像點匹配、空間前方交會等操作后，實時解算出靶標的空間三維坐標，從而實現對動/靜態物體相關幾何信息的實時測量。
 

　　坐標測量誤差：
 

　　1.應分別采用高精度單相機工業攝影測量系統與雙相機工業攝影測量系統對攝影測量檢測場內靶標的空間三維坐標進行測量。
 

　　2.應以高精度單相機工業攝影測量系統測得的靶標坐標作為參考值。
 

　　3.應通過坐標轉換計算雙相機工業攝影測量系統測得的靶標坐標與單相機工業攝影測量系統測得的靶標坐標間的偏差，用所有靶標坐標在 X、Y、Z 各方向坐標分量和整體點位的均方根誤差(RMSE)表示雙相機工業攝影測量系統的坐標測量誤差，具體計算方法參見附錄 A。
 

　　4.對攝影測量檢測場內靶標的空間三維坐標進行測量時應在相同條件下進行，包括：相同的地點、方法、觀測者，并要求在短時間內完成測量。需要進行復核時，應由生產商或用戶根據標稱指標提供最大允許誤差。
 

　　5.單相機工業攝影測量系統的測量不確定度不應大于雙相機工業攝影測量系統測量不確定度的三分之一。
 

　　坐標測量重復性：
 

　　1.雙相機工業攝影測量系統應在短時間內對同一攝影測量檢測場中的靶標進行多組重復測量。
 

　　2.同名靶標在不同組間空間三維坐標的一致程度，應用所有靶標的測量坐標相對于其參考坐標在 X、Y、Z 各方向坐標分量和整體點位的均方根誤差(RMSE)表示，具體計算方法參見附錄 B。
 

　　3.對攝影測量檢測場內靶標的空間三維坐標進行測量時應在相同條件下進行，包括：相同的地點、方法、觀測者，并要求在短時間內完成測量。需要進行復核時，應由生產商或用戶根據標稱指標提供最大允許誤差。
 

　　測長誤差：
 

　　1.雙相機工業攝影測量系統的測長誤差應包括典型測量范圍測長誤差，可包括擴展測量范圍測長誤差。
 

　　2.典型測量范圍測長誤差應符合下列要求：
 

　　a) 典型測量范圍指絕大多數作業條件下雙相機工業攝影測量系統的測量范圍；
 

　　b) 典型測量范圍根據大量實際應用及雙相機工業攝影測量系統的測量特性確定；
 

　　c) 典型測量范圍測長誤差應采用雙相機工業攝影測量系統對攝影測量標尺進行測量，通過比較攝影測量標尺長度測量值與標稱值之間的差異計算系統的測長誤差。
 

　　3.擴展測量范圍測長誤差應符合下列要求：
 

　　a) 擴展測量范圍指被校準設備在保證測量精度的前提下能夠覆蓋的最大測量范圍，該范圍一般由生產廠家給出。
 

　　b) 擴展測量范圍測長誤差的校準宜采用激光干涉儀提供參考長度。需要進行復核時，應由生產廠家或用戶規定最大允許誤差。
 

　　c) 激光干涉儀測長誤差的不確定度(測長誤差不確定度評定示例參見附錄 C)與最大允許誤差的比值應不大于三分之一。
 

　　本規范將解決雙相機工業攝影測量系統驗收檢測、復檢檢測及現場應用條件下測量結果的可靠性問題。通過對雙相機工業攝影測量系統的校準，可以提高系統測量結果的準確性和可靠性，避免了雙相機系統實際作業過程中因操作不當造成系統測量誤差過大，從而導致測量工作失敗等情況的發生，提高了雙相機工業攝影測量系統的作業質量和作業效率，將會加速雙相機工業攝影測量系統的推廣應用，助力我國尖端制造領域的快速發展。
 

　　更多內容詳情請見附件。