電子水準(zhǔn)儀室內(nèi)綜合檢定方法的研究.pdf

1、電子水準(zhǔn)儀出現(xiàn)至今已有20多年，相比于傳統(tǒng)光學(xué)水準(zhǔn)儀，它是將電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行融合，因此具有讀數(shù)自動(dòng)化和讀數(shù)精度高等優(yōu)勢(shì)，迅速發(fā)展并廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。它的出現(xiàn)逐漸取代了傳統(tǒng)光學(xué)水準(zhǔn)儀，不但大大降低了外業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度，而且測(cè)量精度也得到巨大的提高。但由于電子水準(zhǔn)儀出現(xiàn)歷史不久，加上其測(cè)量原理新穎，誤差來(lái)源有所不同，關(guān)于電子水準(zhǔn)儀的研究也不夠全面和深入，并且市面上不同品牌儀器的讀數(shù)原理和標(biāo)尺結(jié)構(gòu)也有所不同，到目前為止還沒(méi)有一套完整、合理

2、的方法對(duì)其進(jìn)行檢定。因此，本論文研究目的是設(shè)計(jì)一套檢定方案，提高檢定效率和檢定精度，并驗(yàn)證其可行性。
　　本文主要針對(duì)系統(tǒng)精度和條碼刻畫(huà)精度兩大方面進(jìn)行檢定。因此，本文首先深入了解了Leica、TOPCON和Trimble三種電子水準(zhǔn)儀的測(cè)量原理及其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)深入分析了電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)的誤差來(lái)源。討論了“系統(tǒng)綜合檢定”和“分項(xiàng)檢定”的各自?xún)?yōu)點(diǎn)和不足。在Agilent5530系列雙頻激光干涉儀基礎(chǔ)上，并結(jié)合本校實(shí)驗(yàn)室

3、提出標(biāo)尺水平放置的方案進(jìn)行檢定，并以Trimble DiNi作為檢定目標(biāo)，在3m、10m和30m的視距下檢定。同時(shí)文中通過(guò)對(duì)條碼水準(zhǔn)尺的編碼原理和精度指標(biāo)分析，提出了利用CCD相機(jī)采集條碼數(shù)字圖像，在采用圖像處理技術(shù)對(duì)條碼圖像進(jìn)行處理和測(cè)量。對(duì)條碼數(shù)字圖像進(jìn)行了灰度化、中值濾波、圖像二值化、邊緣粗定位和邊緣亞像素定位處理。其中灰度化采用RGB到Y(jié)UV色彩轉(zhuǎn)化模型進(jìn)行處理，圖像增強(qiáng)通過(guò)對(duì)比中值濾波和均值濾波去噪效果，本文選用中值濾波進(jìn)行圖

4、像增強(qiáng)過(guò)程，圖像的邊緣檢測(cè)通過(guò)對(duì)比幾種不同方法的提取效果，本文最終選擇Canny算子且閾值為0.3時(shí)，進(jìn)行圖像邊緣粗定位，為了達(dá)到更高的檢定精度，實(shí)現(xiàn)條碼邊緣亞像素精度的定位，本文采用最小二乘擬合算法實(shí)現(xiàn)邊緣細(xì)分，圖像二值化采用了最佳閾值法能夠?qū)l碼邊緣區(qū)域從整體中準(zhǔn)確的提取出來(lái)。最后，進(jìn)行像素當(dāng)量的標(biāo)定，且計(jì)算條碼的寬度和條碼間的間距。
　　最后，本文采用Matlab編程實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的圖像處理和識(shí)別算法，通過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其可行性和