常用人工标记-视觉测量技术

2025-09-30 理论教育版权反馈

【摘要】：白色背景下的黑色普通标志是视觉测量或近景数字摄影测量常用的人工标志。工业数字摄影测量使用彩色标志是利用光的相减混色法。图2.51 白色光照射红色标志示意图通过相减混色可以有效地对彩色标志进行识别，不足之处是丢失标志的空间分辨率。如图2.51所示，白光照射红色标志，红色标志吸收的青色，只有红色光返回，在图像中形成红色标志图像。

1.球形标志

圆形平面标志图像的形状与摄像机主光轴和标志平面法线夹角有关。摄像机主光轴与平面法线平行的正直摄影情况下，圆形标志的成像也为圆形。但非正直摄影情况下，圆形标志的成像为椭圆或圆锥的一部分。随着摄像机主光轴与标志法线夹角增大，标志图像所成的椭圆越窄。椭圆图像越窄，在检测、识别时会增加难度、降低定位精度。

球形标志具有旋转不变性，其图像与视角无关，理想情况下是圆形，特别适合大角度交向摄影的应用。球形标志是选择球状物体作为摄影测量的标志，可以使用钢球、玻璃球、塑料球或特殊加工的球形作为标志。通过与外部照明配合，可以生成圆形图像。

球形标志在实际测量中的不足表现在：

1）对外部照明敏感，当照明光线与球形表面交角减小时，会产生阴影。

2）如果光源位置离摄像机太近，标志图像的中心是最亮的点，而从中心到边缘亮度逐渐变暗。

3）如果光源、摄像机与标志不在同一条直线上，标志图像中最亮点不在标志图像的圆形中心。

4）由于球形标志的实际形状影响，球形标志图像的边缘与背景之间对比度不如平面标志图像边缘与背景之间的对比度明显。

2.普通漫反射标志

如图2.50所示，摄影测量中的普通漫反射标志一般是以白色为背景的黑色圆或以黑色为背景的白色圆，这样的标志图像与背景之间会有较大的对比度，识别和定位比较容易。这种标志主要通过漫反射进行成像，制作方便，不需要特殊的材料和制作工艺。(https://www.chuimin.cn)

图2.50 白色背景的黑色漫反射标志

普通漫反射标志在测量过程中不需特殊照明，只要测量过程中具有自然光或者标志对于人眼可见的情况下就可以进行。而且这种标志的成像受摄影角度影响很小，在测量中可以进行大角度摄影。白色背景下的黑色普通标志是视觉测量或近景数字摄影测量常用的人工标志。

3.彩色标志

RGB由红、绿、蓝三原色构成，多数颜色可以通过三原色按照不同比例合成。红、绿、蓝三原色是互相独立的，任何一种颜色都不能由其他两种颜色合成。

工业数字摄影测量使用彩色标志是利用光的相减混色法。在白光照射下，青色颜料可吸收红色而反射青色，黄色颜料吸收蓝色而反射黄色，品红颜料吸收绿色而反射品红，即白色-红色=青色，白色-绿色=品红，白色-蓝色=黄色，如果混合青色和黄色两种颜料，在白光照射下，由于颜料吸收了红色和蓝色而反射绿色。相减混色就是以吸收三原色比例不同而形成的颜色。所以有青色、品红、黄色称为颜料三原色。

图2.51 白色光照射红色标志示意图

通过相减混色可以有效地对彩色标志进行识别，不足之处是丢失标志的空间分辨率。在特殊场合通过使用特殊色彩标志，通过选择照明色及运用补色手法，使难以摄取的图像得到很好的成像效果或得到更优质的图像。如图2.51所示，白光照射红色标志，红色标志吸收的青色，只有红色光返回，在图像中形成红色标志图像。

常用人工标记-视觉测量技术

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