電子水準儀室內綜合檢定方法的研究.pdf

1、電子水準儀出現(xiàn)至今已有20多年，相比于傳統(tǒng)光學水準儀，它是將電子技術和計算機技術進行融合，因此具有讀數(shù)自動化和讀數(shù)精度高等優(yōu)勢，迅速發(fā)展并廣泛應用于各種領域。它的出現(xiàn)逐漸取代了傳統(tǒng)光學水準儀，不但大大降低了外業(yè)勞動強度，而且測量精度也得到巨大的提高。但由于電子水準儀出現(xiàn)歷史不久，加上其測量原理新穎，誤差來源有所不同，關于電子水準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)原理和標尺結構也有所不同，到目前為止還沒有一套完整、合理

2、的方法對其進行檢定。因此，本論文研究目的是設計一套檢定方案，提高檢定效率和檢定精度，并驗證其可行性。
　　本文主要針對系統(tǒng)精度和條碼刻畫精度兩大方面進行檢定。因此，本文首先深入了解了Leica、TOPCON和Trimble三種電子水準儀的測量原理及其各自的優(yōu)缺點，同時深入分析了電子水準儀進行水準測量時的誤差來源。討論了“系統(tǒng)綜合檢定”和“分項檢定”的各自優(yōu)點和不足。在Agilent5530系列雙頻激光干涉儀基礎上，并結合本校實驗室

3、提出標尺水平放置的方案進行檢定，并以Trimble DiNi作為檢定目標，在3m、10m和30m的視距下檢定。同時文中通過對條碼水準尺的編碼原理和精度指標分析，提出了利用CCD相機采集條碼數(shù)字圖像，在采用圖像處理技術對條碼圖像進行處理和測量。對條碼數(shù)字圖像進行了灰度化、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YUV色彩轉化模型進行處理，圖像增強通過對比中值濾波和均值濾波去噪效果，本文選用中值濾波進行圖

4、像增強過程，圖像的邊緣檢測通過對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，進行圖像邊緣粗定位，為了達到更高的檢定精度，實現(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現(xiàn)邊緣細分，圖像二值化采用了最佳閾值法能夠將條碼邊緣區(qū)域從整體中準確的提取出來。最后，進行像素當量的標定，且計算條碼的寬度和條碼間的間距。
　　最后，本文采用Matlab編程實現(xiàn)設計的圖像處理和識別算法，通過反復的實驗驗證其可行性和