高度测量方法

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高度测量方法

作者：赵慧金思晔陈瑞焦良葆

来源：《科技资讯》2017年第07期

摘要：通过图像处理的方法，对现场收集到的图像进行处理后得出单管塔、楼房的高

度。使用OpenCV的透视矫正函数解决由于相机倾斜拍摄引起图片透视从而导致图像上高度方向的比例与实际比例之间存在较大误差的问题；接着通过数学方法等比例计算，计算出塔高或者楼高。实验结果表明：此方法能够精确地测量出相应的数据结果，即通信铁塔和建筑物高度。与传统使用测距仪的估算方法相比，该文提出的方法提高了精确性，精确度提高2%～3%。

关键词：图像处理 OpenCV 图片透视

中图分类号：TH741 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）03（a）-0012-02

为了增加无线通信系统的服务半径，通常将通信天线安置到最高点，可采用通信铁塔来增加天线的挂高。实际通信系统中，为了降低成本，铁塔搭建在建筑物的楼顶上。此时，天线的挂高由两部分构成：一是建筑物的高度h；二是支撑架到天线中点的距离d。由于天线的挂高直接影响无线信号的覆盖范围，需要较精确地测量。一般来说，支撑架到天线中点的距离由于是固定的，所以根据经验可以很快地得出。但楼的高度必须进行实地测量。现行的测量方法是爬上房顶，通过测距仪测量。但是由于塔有很大一部分搭建在居民楼，工作人员不便于爬上楼顶且危险系数较高，只能通过估算一层楼的高度，然后乘以楼层数，估算出楼的高度；也可以利用数学中三角相似的原理来估算，这种测量方法得到的数据不够精确。

为了提高测量的准确度，该文提出了一种基于图像处理的通信铁塔和建筑物高度的测量方法。根据从现场收集到的图像，利用OpenCV对图像进行透视变换处理后，再根据数学等比例运算原理得出单管塔、楼房的高度。

1 基于图像处理的通信铁塔和建筑物高度测量方案

1.1 基于图像处理的高度测量原理

为了提高测量精度，该文提出了一种基于图像处理的测量铁塔和建筑物高度的方法。我们以单管塔为例来说明测量方法。首先，我们根据从现场获得单管塔的实摄图像，可得到单管塔的简化模型如图1所示。

图1中，line4是地面所在的直线，line1跟line2是工作人员在测量的时候贴上的红色条状标记物，工作人员测出h2（line1与line4之间的距离）及h1（line2与line4之间的距离），算出line1和line2之间的距离h3= h2-h1，然后进行图像处理，扫描出从塔顶line3到line2之间