GS18 I如何能够快速、简单的测量如此准确?

这徕卡GS18 I.是一种多功能且易于使用GNSS ROVER，用于使用视觉定位技术来远程测量图像中的点。系统将GNSS传感器与IMU和相机集成。由于其精确的传感器融合，可以在场上测量图像中的无法访问的点。我解释说Q＆A在视觉定位和Leica GS18 i上GS18 I如何捕获和处理图像。通过这一专家洞察力，我们将进一步迈出一步。我将描述摄影测量的一些基本面，并仔细看看自动匹配过程，允许在图像中测量测量调查等级徕卡吸引。

如何通过在图像中选择一个点来测量点？

在捕获图像组之后，立即CAPIVATE处理GS18 I数据并计算每个图像的位置和方向。因此，用户可以选择一个图像，单击其中的一点，按测量值和“瞧!“ - 3D点坐标已经在全局坐标系中计算。正如您所看到的，图像中测量点的工作流程是毫不费力和简单的。非常精确可靠，这是可能的点匹配算法在Captivate上运行（通常称为AR跟踪）。
这看起来相对简单。但你有没有问过自己这些点到底是如何匹配的?为了回答这个问题，我将首先解释一些摄影测量的基本原理。

摄影测量是从图像进行测量的科学。可以从位于局部坐标系中定位和定向的图像重建一个点的位置。可以通过与图1相交的图像光线相交的相交的图像光线来定义一个对象点的位置。

图1:图像射线的交叉束

更具体地说，图像射线从相机的透视中心开始，通过标记的图像点，然后无限延伸，就像图2所示。

图2：透视中心和图像射线

我们想要测量的对象点可以沿着该图像射线的任何点。为了计算该点的确切位置，需要在一个点处相交的至少两个空间分离的图像光线。这两种光线必须由两个不同的图像定义。通过增加用于重建的图像光线的数量，位置精度将改善。

为了定义图像射线的方向，用户通常必须手动标记每个图像中的点。下面的视频很好地演示了点匹配算法的每个步骤，演示了它如何自动匹配其他捕获图像中的标记点。

如动画所示，通过在所选图像中标记一个点，将计算相应的图像射线。为了定义第二图像射线的方向，必须在第二图像中标记相同的点。点匹配算法通过将两个透视中心与基线连接来自动执行此操作。现在，使用基线和第一图像射线，可以创建平面。这架飞机是所谓的核面，它与沿红色的红线相交ePipolar线。

对于点匹配算法来说，极线是至关重要的，因为在第一幅图像中选择的点位于第二幅图像中极线的某处。因此，算法只沿着这条线搜索最佳匹配。首先，Captivate定义了一个模板矩阵，一个19 x 19的灰度像素矩阵，环绕第一个图像的标记点。在动画中，模板矩阵的框架是绿色的。在第二幅图像中，算法检测到该点位于极线的哪一段，并沿着这一段进行矩阵扫描。这样可以减少处理时间。在扫描过程中，算法为每一点沿着选定部分的极线提取19 x 19像素矩阵。

在接下来的步骤中，算法搜索最佳的模板匹配。因此，将从第二幅图像中提取的每个矩阵与第一幅图像的模板矩阵进行比较。这是通过计算矩阵之间的相关性来完成的。将提取出的矩阵与模板相关性最高的矩阵作为最优匹配。Captivate然后使用这个矩阵的周围像素以亚像素精度找到点的确切位置。Captivate将这个匹配点与蓝色符号形象化，并且它出现在所有图像中匹配点的地方。

点匹配算法有多聪明?

在开发点匹配算法时，目的是创建一种与人类视觉感觉一样良好的算法。但是，很明显，人为和人类智慧无法以完全相同的方式工作。例如，在许多用例中，点匹配算法容易匹配用户无法匹配的点。查看图3中的示例。

图3：在一个图像（左）中标记的点，并在另一个图像中匹配（右）

在图3的左侧屏幕上，在图像中选择了一个点。在右侧屏幕上，相同的点在图像组的另一图像中自动匹配。一个GS18 i用户问出一个很好的问题：“如何将标记点自动匹配在其他图像中？沿着这个管道的每个点看起来与我完全相同，我看不到这个管道上的一个独特点，我可以在两个图像中手动匹配。所以，如果我不能，算法如何这样做？“

答案很简单。如前所述，当在一张图像中标记一个点时，匹配算法首先为每张图像创建一条极线。然后沿着极线搜索点的最优匹配点。如图4所示，极线与管道上的红线相交，在交点处找到最佳匹配。这就是为什么算法可以很容易地匹配人眼无法分辨的两幅图像中的点。

图4：emipolar线

传感器融合，摄影测量和交叉功能发展，解决测量师问题

视觉定位技术正在使用摄影测量原理进行远程点测量。此外，传感器融合给出了GS18 I能够与捕获的图像一起加入GNSS和IMU数据。摄影测量和传感器融合的独特组合简化了传统的摄影测量工作流程。更重要的是，点匹配算法加速了测量过程，甚至可以帮助用户测量无法在图像中手动匹配的点。这样，用户可以通过测量级精度轻松测量图像的图像点。不仅可以从可能的内部图像映射，而且在办公室中也持续相同的工作流程徕卡无限。

在GNSS团队中，我们不断推动边界，以开发解决验收师问题的新解决方案。通过开发一个传感器，提供了一种衡量挑战点的简单解决方案，我们希望通过GNSS Rover测量测量仪器时的可能性。通过GS18 I，我们无疑证明，即使是最大的挑战也可以通过协同团队合作掌握。我们为用户提供了这种情况，可以在使用GNSS Rover时准确可靠地进行测量级准确性的远程测量。

了解更多关于的信息徕卡GS18 I.， 请拜访：www.sendai-torema.com/gs18i.