具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1是本发明提供的基于视觉系统结构参数的前方交会测量方法的流程示意图之一。下面结合图1描述本发明的基于视觉系统结构参数的前方交会测量方法。如图1所示，该方法包括：步骤101、根据视觉系统中靶标相对于像平面的姿态和载体的预设位，在世界坐标系中分别表达载体位于实际位时的主靶点矢量；其中，载体位于实际位时的主靶点矢量为世界坐标系的原点到载体位于实际位时的主靶点的矢量；主靶点，指视觉系统中的视觉传感器的主点通过主光轴在靶标上的投影点。

需要说明的是，在进行本发明的基于视觉系统结构参数的前方交会测量方法之前，可以在预设的位置布设多个任意姿态的靶标。

对于任一靶标，将靶标的坐标系定义为待测点的坐标系之后，可以获得视觉系统中的视角传感器的像点与该靶标上的实际点的焦点。

该靶标上的实际点为该靶标除主靶点之外的所有其他点。

步骤102、基于视觉系统结构参数中的焦距、焦点和外方位元素、视觉系统中陀螺装置的陀螺值以及在世界坐标系中载体位于实际位时的主靶点矢量，确定焦距与焦切距之间的拟合函数。

步骤103、利用视觉系统中的视觉传感器，获取多张包括待测点的目标图像之后，对待测点在各目标图像中对应的待测像点进行立体场误差校正，并在世界坐标系中表达经过立体场误差校正之后的各待测像点；其中，任意两张目标图像中，待测点相对于视觉系统的姿态和焦点矢量不同；视觉传感器，设置于载体上；焦点矢量，指旋转中心到焦点的矢量。

需要说明的是，本发明实施例中的视觉传感器可以为摄像机。

步骤104、基于通过拟合函数获得的焦切距、视觉系统结构参数中的主光轴旋转半径、陀螺装置的陀螺值以及在世界坐标系中表达的经过立体场误差校正之后的各待测像点，对待测点进行前方交会测量，获得待测点在世界坐标系中的坐标值。

其中，主光轴旋转半径，是基于主光轴进行切线共球交会变换确定的；主光轴和焦距是基于视觉传感器确定的；待测点为预先确定的测量空间中的任意点；世界坐标系的原点位于视觉系统的载体的旋转中心，世界坐标系的各坐标轴的方向是根据陀螺装置位于初始位时各坐标轴的方向确定的。

需要说明的是，载体可以为云台或机械臂。视觉传感器可以为相机等可以采集图像的设备。

在使用云台(或机械臂)作为相机的载体进行测量的过程中，分析其过程各矢量的作用，可以发现当焦距一定的时候，焦点矢量由主光轴的切点的法矢量(即旋转半径)和切点至焦点的矢量(焦切距)唯一确定。因此云台(或机械臂)的旋转中心有条件作为世界坐标的原点。在这个世界坐标系基础上进行前方交会，就不需要靶标，但前提是焦切距和主光轴旋转半径需要精确测量。

为此，通过几何代数变换，将光束交会代数变换为切线共球交会，可以获得球心坐标。通过对交会数据的研究，发现通过适当设置实验条件，可以直接求得视觉系统精确的结构参数，包括：焦切距和主光轴旋转半径。

获得精确的焦切距和主光轴旋转半径之后，就可以利用这两个结构参数建立世界坐标系，并在世界坐标系中表达焦点矢量和像点矢量进行前方交会。

本发明实施例通过根据视觉系统结构参数建立世界坐标系，对待测点进行前方交会测量，在线性空间解析的基础上，创新了基于视觉系统(或同手眼系统)结构参数进行前方交会空间点测量的方法，实现对待测点更精准的摄影测量，实验证明，通过本发明的基于视觉系统结构参数的前方交会测量方法获得的待测点的坐标与真实坐标的误差为2.5％左右。

基于上述各实施例的内容，根据靶标相对于像平面的姿态和视觉系统中载体的预设位，分别在世界坐标系中表达载体位于实际位时的主靶点矢量，具体包括：标定视觉传感器的焦距和主点坐标。

获取任意姿态的各靶标与像平面间的外方位元素其中，m为靶标的标识，m＝1,2,3....；n为靶标的姿态的标识，n＝1,2,3....；每一靶标的位置是预先确定的，每一靶标的姿态是在载体位于实际位时通过后方交会或根据陀螺获取的。

需要说明的是，外方位元素可以包括六个，其中三个可以描述视觉系统焦点坐标；另外三个可以描述摄影光束空间姿态的角元素。

求取n姿态的标识为m的靶标的坐标系到世界坐标系间的旋转变换矩阵

其中，表示n姿态的靶标的坐标系到视觉传感器的坐标系的旋转变换矩阵；表示视觉传感器的坐标系到载体的坐标系的旋转变换矩阵；表示n姿态的靶标对应的载体的坐标系到陀螺装置位于初始位时的坐标系的旋转变换矩阵；表示陀螺装置位于初始位时的坐标系到世界坐标系的旋转变换矩阵；其中，载体为云台或机械臂，载体搭载陀螺装置和视觉传感器；视觉传感器包括镜头；载体的预设位的坐标系与世界坐标一致；载体的实际位是根据陀螺装置的陀螺值确定的；陀螺装置位于初始位时的坐标系是根据陀螺装置内置导航模块确定的。

根据载体的预设位，获取载体的实际位的坐标系到载体的预设位的坐标系的旋转变换矩阵

其中，表示n姿态的标识为m的靶标对应的载体的预设位到载体位于实际位时的主靶点的旋转变换矩阵；为陀螺装置的初始位到陀螺装置的预设位的旋转变换矩阵；表示标识为n姿态的靶标对应的陀螺装置的初始位到载体位于实际位时的主靶点的旋转变化矩阵；主靶点为视觉传感器的主点通过主光轴在靶标上的投影点。

需要说明的是，可以基于载体位于实际位时的陀螺模块的输出值与获取每一靶标的姿态。

图2是本发明提供的基于视觉系统结构参数的前方交会测量方法中多靶标交会求取焦切距的示意图。如图2所示，A_n、A_n-1分别表示n姿态、n-1姿态的标识为m的靶标上的主靶点；A_n-i、A_n-j分别表示、n-i姿态和n-j姿态的标识为m-1的靶标上的主靶点；O_tm表示标识为m的靶标的坐标系的原点，X_tm、Y_tm和Z_tm分别代表标识为m的靶标的坐标系的三个坐标轴的方向；O_i表示陀螺装置位于初始位的坐标系的原点，X_i、Y_i和Z_i分别表示导航模块的坐标系的三个坐标轴的方向；O_w表示载体的旋转中心，还可以表示世界坐标系的原点，X_w、Y_w和Z_w分别为世界坐标系的三个坐标轴的方向；O_bn为载体位于实际位时的陀螺装置的坐标系原点，X_bn、Y_bn和Z_bn为载体位于实际位时的陀螺陀螺装置的坐标系的三个坐标轴方向。

O_cn为载体位于实际位时像平面坐标系的原点，X_cn、Y_cn和Z_cn分别为载体位于实际位时像平面坐标系三个坐标轴的方向；P_n-1、P_n、P_n-i和P_n-j分别为主光轴与主光轴旋转球的切点；F_n和F_n-1分别为n姿态和n-1姿态的标识为m的靶标上的任意点组与其像点组的后方焦点；F_n-i和F_n-j分别为n-i姿态和n-j姿态在标识为m-1的靶标上的任意点组与其像点组的后方焦点。

在载体位于预设位时，在世界坐标系中将世界坐标系的原点O_W到主光轴与主光轴旋转球的切点P_p的矢量表示为将世界坐标系的原点O_W到切点P_p对应的焦点F_p的矢量表示为其中，ρ₀为主光轴旋转半径；d_z为焦切距；焦切距为切点对应的焦点与切点之间的距离；主光轴旋转球是基于共球切线确定的。

需要说明的是，本发明的基于视觉系统结构参数的前方交会测量方法中共涉及两种交会：一是靶点与像点的传统后方交会，基于靶标与像点的传统后方交会，可以确定任意姿态的各靶标与像平面间的外方位元素和姿态角；其中，A_nF_n表示焦点与对应的主靶点之间的距离；二是利用上述外方位元素和陀螺值，表达载体位于任意实际位时的主靶点的矢量及其相关量，例如两个旋转变换矩阵(靶标的坐标系到世界坐标系的旋转变换矩阵以及载体实际位坐标系与预设位坐标系间的旋转变换矩阵

基于和在世界坐标系中，将世界坐标系的原点O_W到载体位于预设位时的主靶点A_p的矢量表示为

对于标识为m的靶标，在世界坐标系中，从预设位时 到世界坐标系的原点O_W到载体位于实际位时的主靶点A_m的矢量的旋转矩阵为：

将主靶点矢量从初始位旋转至

作为靶标坐标系与世界坐标系间的平移矢量表达为：

其中：和表示中的各项；A_m为标识m的靶标的坐标系原点O_tm；标识为m的靶标为某一姿态时主靶点A_m对应的对应的焦点F_m与主靶点A_m位于同一主光轴上；其中，A_mF_m表示焦点F_m与对应的主靶点A_m之间的距离；表示世界坐标系与靶标坐标系间的平移量。

本发明实施例通过基于各坐标系之间的旋转变换矩阵，在世界坐标系中表达载体位于实际位时的主靶点的矢量，能在同一世界坐标系中表达各矢量，能为获取待测点在世界坐标系中的坐标提供数据基础，能提高摄影测量的一致性。

基于上述各实施例的内容，基于视觉系统结构参数中的焦距、焦点和外方位元素、视觉系统中陀螺装置的陀螺值以及在世界坐标系中表达的载体位于实际位时的主靶点矢量，确定焦距与焦切距之间的拟合函数，具体包括：对于每一靶标，视觉传感器在任一目标焦距下，获取多张包括任意姿态的靶标的样本图像；其中，靶标的任意两张样本图像中，靶标相对于视觉传感器之间的距离和姿态均不同。

基于在各目标焦距获取的各靶标的样本图像，分别获取各目标焦距对应的各焦切距d_z的解，具体包括：对于标识为m的靶标，基于任一目标焦距下获取的n姿态的样本图像以获取该姿态坐标系相对于世界坐标系的转换矩阵获取载体位于实际位时该n姿态的靶标上的主靶点A_n在靶标坐标系中的坐标

基于主靶点A_n在标识为m的靶标的坐标系中坐标在世界坐标系中表达主靶点A_n的坐标

对于标识为m的靶标，基于该目标焦距下获取的包括标识为n姿态的靶标的各样本图像，可以获取载体位于实际位时主光轴与主光轴旋转球的切点对应的焦点F_n在靶标坐标系中的坐标其中，焦点F_n与主靶点A_n对应，位于同一主光轴上。

基于焦点F_n在标识为m的靶标的坐标系中的的坐标在世界坐标系中表达焦点F_n的坐标

基于目标焦距下获取的n姿态标识为m的靶标的样本图像，在世界坐标系表达主靶点A_n和焦点F_n对应的主光轴与主光轴旋转球的切点

其中，主靶点A_n、焦点F_n和切点P_n均位于同一主光轴上。

对于n姿态标识为m的靶标，基于主靶点A_n在世界坐标系中的的坐标焦点F_n在世界坐标系中的坐标和切点P_n的坐标获得切线三点共线方程：

其中，λ表示常数。

将基于主光轴的旋转半径ρ₀和焦切距d_z表达的主靶点A_n的坐标、焦点F_n的坐标和切点P_n的坐标代入切线三点共线方程，解得：

其中，

对解得的进行泰勒展开，保留一次项，得到：

其中，

和

其中，

其中，

其中，和表示矩阵的各项。

将误差方程表示为：

其中，常数项矢量为系数列矩阵为

解得第n次迭代改正数为X_n＝(Λ_n ^TΛ_n)^-1Λ_n ^TL_n。

根据X_n＝[d(d_z)，dρ₀]^T，迭代运算得到该目标焦距对应的焦切距d_z的解。

需要说明的是，求取焦切距d_z和主光轴旋转半径ρ₀的方法不限于上述一种，其他解法亦可应用于本发明中。

获取各目标焦距对应的各焦切距d_z的解之后，基于每一目标焦距与目标焦距对应的焦切距d_z的解，获得焦距f与焦切距d_z的拟合函数。

需要说明的是，可以建立焦距f与焦切距d_z的差值映射矩阵或拟合函数d_z(f)。焦距f与焦切距d_z具体的拟合方法在本发明实施例中不作具体限定。

需要说明的是，本发明直接利用视觉系统的两个结构参数作为变量表达主靶点矢量，并引入陀螺值共同表达载体位于某一设定的任意实际位时的主靶点矢量，并将其作为转换至世界坐标系的平移矢量。然后切线共球交会获得结构参数焦切距dz和主光轴旋转半径ρ₀。而现有技术通过前方主靶点、第一次后方焦点和切点坐标直接交会获得旋转中心坐标，然后再求得旋转半径。未引入陀螺值进行测量。

本发明实施例通过获取焦距与焦切距的拟合函数，能在对预先确定的测量空间中的任意待测点进行前方交会测量时，基于视觉传感器的焦距和已获取的焦距与焦切距的拟合函数，快速确定焦切距，并基于像点、焦切距和主光轴旋转半径更准确、更快速的获取待测点在世界坐标系中的坐标。

基于上述实施例的内容，利用视觉系统中的视觉传感器，获取多张包括待测点的目标图像之后，对待测点在各目标图像中对应的待测像点进行立体场误差校正，并在世界坐标系中表达经过立体场误差校正之后的各待测像点，具体包括：利用视觉系统中的视觉传感器，获取多张包括待测点的目标图像。

基于各目标图像，确定待测点在每一目标图像中对应的待测像点在视觉传感器坐标系中的像坐标

利用预先获取的像方垂轴校正数据W＝[W_x,W_y]^T校正待测像点的像坐标获得视觉传感器坐标系中每一待测像点像方垂轴校正后的第一坐标利用轴向校正数据a校正每一待测像点坐标获得视觉传感器坐标系中每一待测像点校正后的第二坐标

将世界坐标系的原点到像平面坐标系原点的预设位矢量在世界坐标系中表达为[0，ρ₀，-f-d_z]^T之后，将视觉传感器坐标系中的第一坐标和第二坐标转换至世界坐标系中，得到待测点对应的各待测像点在世界坐标系中的第三坐标和第四坐标

本发明实施例通过对待测像点进行立体场误差校正并转换至世界坐标系，能进一步提升获取到的待测点在世界坐标系中的坐标的准确率。

基于上述实施例的内容，基于拟合函数、视觉系统结构参数以及在世界坐标系中表达的经过立体场误差校正之后的各待测像点，对待测点进行前方交会测量，获得待测点在世界坐标系中的坐标值，具体包括：对视觉传感器进行焦距标定，确定视觉传感器的焦距f。

基于预先确定的焦距f与焦切距d_z的拟合函数，确定焦距f对应的焦切距d_z。

基于载体位于预设位时，世界坐标系的原点O_W到焦点F_p的矢量将载体位于实际位时，世界坐标系的原点O_W到待测点对应的焦点的矢量表达为： 其中，为载体的预设位到载体位于实际位的旋转变换矩阵。

图3是本发明提供的基于视觉系统结构参数的前方交会测量方法测量待测点的示意图，如图3所示，基于待测点B_n在世界坐标系中的坐标待测点B_n对应的各待测像点在世界坐标系中的第三坐标和待测点B_n对应的焦点F_n，获得三点共线方程：

解得：

进行泰勒展开，得到：

其中，

将误差方程表达为：

其中，常数项

系数列矩阵

解得第n次迭代改正数为：χ_n＝(Λ_n ^TΛ_n)^-1Λ_n ^TL_n。

根据第n次迭代改正数χ_n，迭代运行得到第三坐标对应的待测点B_n的第一解

基于待测点B_n、待测点B_n对应的各待测像点在世界坐标系中的第四坐标和待测点B_n对应的焦点F_n，基于上述方法，得到第四坐标对应的待测点B_n的第二解

根据第一解和第二解确定待测点B_n在世界坐标系中的坐标值为

本发明实施例通过基于已获取的焦距与焦切距的拟合函数以及各矢量在世界坐标系中的表达，进行多像片光束平差前方交会测量任意待测点，并得到待测点在世界坐标系中的坐标，能在无前方控制点的情况下，基于视觉系统结构参数更准确、更高效的对待测点进行摄影测量。

基于上述各实施例的内容，视觉系统包括两个或两个以上视觉传感器。

相应地，利用视觉系统中的视觉传感器，获取多张包括待测点的目标图像，具体包括：利用各视觉传感器同步获取多张包括待测点的目标图像，并将各视觉传感器获得的各目标图像的图像数据进行同步平行处理。

本发明实施例，通过多个视觉传感器可以获取更多的数据，从而能基于更多的数据更准确的获取待测点在世界坐标系中的坐标。

基于上述各实施例的内容，视觉系统包括两个或两个以上视觉传感器；检测点可为动态点。

相应地，对待测点进行前方交会测量，获得待测点在世界坐标系中的坐标值之后，还包括：基于每一视觉传感器独立确定的待测点在世界坐标系中的坐标，结合其他视觉传感器获得的世界坐标，可进一步获得待测点的运动矢量。

具体地，对于视觉系统中的每一视觉传感器，该视觉传感器可以独立获取多张包括待测点的目标图像。

基于每一视觉传感器获取的各目标图像，可以独立确定一个待测点在世界坐标系中的坐标。

基于每一视觉传感器独立确定的待测点在世界坐标系中的测量量的差分，可以获得待测点的运动矢量。

本发明实施例通过多个视觉传感器对动态的待测点进行独立测量，能获取动态的待测点的运动矢量。

图4是本发明提供的基于视觉系统结构参数的前方交会测量方法的流程示意图之二。如图4所示，开始基于视觉系统结构参数的前方交会测量方法之后，首先根据靶标相对于像平面的姿态和视觉系统中载体的预设位，在世界坐标系中分别表达所述载体位于实际位时的主靶点矢量。

需要获取：视觉传感器的内参数；任意姿态的各靶标与像平面直角的外方位元素；靶标的坐标系到世界坐标系的旋转变换矩阵；载体位于实际位时的坐标系到位于预设位时的坐标系的旋转变换矩阵。

用旋转变换矩阵和结构参数在世界坐标系中表达载体位于实际位时的主靶点矢量。

其次，多靶标共线方程交会，精确求取焦切距和主光轴旋转半径。具体包括：将任意姿态的各靶标的样本图像的像主点对应的前方主靶点矢量由靶标的坐标系准换为世界坐标系；多靶标姿态分别建立共线方程共球交会，精确求取焦切距和主光轴旋转半径；分别计算不同焦距下的焦切距，拟合建立焦距与焦切距的差值映射矩阵和拟合函数。

再次，像点立体场误差校正并转换为世界坐标。具体包括：利用像方垂轴校正数据和轴向校正数据分别校正目标图像中待测点生成的两个待测像点矢量；将上述两个待测像点矢量转换到云台坐标系。

最后，对于测量空间中的任意待测量进行前方交会测量。具体包括：对量测所用的视觉传感器进行焦距标定，从焦距与焦切距的拟合函数中获取该焦距下的焦切距和主光轴旋转半径；利用已知的视觉系统结构参数，在世界坐标系中表达载体位于预设位时的焦点；基于实际位和预设位，表达每一实际位焦点和像点的世界坐标；基于待测点、对应的焦点和像点获得共线条件方程；获得待测点在世界坐标系中的坐标。

图5是本发明提供的基于视觉系统结构参数的前方交会测量系统的结构示意图。下面结合图5对本发明提供的基于视觉系统结构参数的前方交会测量系统进行描述，下文描述的基于视觉系统结构参数的前方交会测量系统与上文描述的基于视觉系统结构参数的前方交会测量方法可相互对应参照。如图5所示，该装置包括：坐标表达模块501、函数确定模块502、误差校正模块503和交会测量模块504。

坐标表达模块501，用于根据视觉系统中靶标相对于像平面的姿态和载体的预设位，在世界坐标系中分别表达载体位于实际位时的主靶点矢量；其中，载体位于实际位时的主靶点矢量为世界坐标系的原点到载体位于实际位时的主靶点的矢量；主靶点，指视觉系统中的视觉传感器的主点通过主光轴在靶标平面上的投影点；

函数确定模块502，用于基于视觉系统结构参数中的焦距、焦点和外方位元素、视觉系统中陀螺装置的陀螺值以及在世界坐标系中表达的载体位于实际位时的主靶点矢量，确定焦距与焦切距之间的拟合函数。

误差校正模块503，用于利用视觉传感器，获取多张包括待测点的目标图像之后，对待测点在各目标图像中对应的待测像点进行立体场误差校正，并在世界坐标系中表达经过立体场误差校正之后的各待测像点；其中，任意两张目标图像中，待测点相对于视觉系统的姿态和焦点矢量不同；视觉传感器，设置于载体上；焦点矢量，指载体的旋转中心到焦点的矢量。

交会测量模块504，用于基于通过拟合函数获得的焦切距、视觉系统结构参数中的主光轴旋转半径、陀螺装置的陀螺值以及在世界坐标系中表达的经过立体场误差校正之后的各待测像点，对待测点进行前方交会测量，获得待测点在世界坐标系中的坐标值。

其中，主光轴旋转半径，是基于主光轴进行切线共球交会变换确定的；待测点为预先确定的测量空间中的任意点；世界坐标系的原点位于视觉系统的载体的旋转中心，世界坐标系的各坐标轴的方向是根据陀螺装置位于初始位时各坐标轴的方向确定的。

本发明实施例通过根据视觉系统结构参数建立世界坐标系，对待测点进行前方交会测量，在线性空间解析的基础上，创新了基于视觉系统(或同手眼系统)结构参数进行前方交会空间点测量的方法，实现对待测点的无标、更精准的摄影测量，实验证明，通过本发明的基于视觉系统结构参数的前方交会测量方法获得的待测点的坐标与真实坐标的误差为2.5％左右。

图6示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)610、通信接口(Communications Interface)620、存储器(memory)630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行基于视觉系统结构参数的前方交会测量方法，该方法包括：根据视觉系统中靶标相对于像平面的姿态和载体的预设位，在世界坐标系中分别表达载体位于实际位时的主靶点矢量；基于视觉系统结构参数中的焦距、焦点和外方位元素、视觉系统中陀螺装置的陀螺值以及在世界坐标系中表达的载体位于实际位时的主靶点矢量，确定焦距与焦切距之间的拟合函数；利用视觉传感器，获取多张包括待测点的目标图像之后，对待测点在各目标图像中对应的待测像点进行立体场误差校正，并在世界坐标系中表达经过立体场误差校正之后的各待测像点；基于通过拟合函数获得的焦切距、视觉系统结构参数中的主光轴旋转半径、陀螺装置的陀螺值以及在世界坐标系中表达的经过立体场误差校正之后的各待测像点，对待测点进行前方交会测量，获得待测点在世界坐标系中的坐标值。

此外，上述的存储器630中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的基于视觉系统结构参数的前方交会测量方法，该方法包括：根据视觉系统中靶标相对于像平面的姿态和载体的预设位，在世界坐标系中分别表达载体位于实际位时的主靶点矢量；基于视觉系统结构参数中的焦距、焦点和外方位元素、视觉系统中陀螺装置的陀螺值以及在世界坐标系中表达的载体位于实际位时的主靶点矢量，确定焦距与焦切距之间的拟合函数；利用视觉传感器，获取多张包括待测点的目标图像之后，对待测点在各目标图像中对应的待测像点进行立体场误差校正，并在世界坐标系中表达经过立体场误差校正之后的各待测像点；基于通过拟合函数获得的焦切距、视觉系统结构参数中的主光轴旋转半径、陀螺装置的陀螺值以及在世界坐标系中表达的经过立体场误差校正之后的各待测像点，对待测点进行前方交会测量，获得待测点在世界坐标系中的坐标值。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的基于视觉系统结构参数的前方交会测量方法，该方法包括：根据视觉系统中靶标相对于像平面的姿态和载体的预设位，在世界坐标系中分别表达载体位于实际位时的主靶点矢量；基于视觉系统结构参数中的焦距、焦点和外方位元素、视觉系统中陀螺装置的陀螺值以及在世界坐标系中表达的载体位于实际位时的主靶点矢量，确定焦距与焦切距之间的拟合函数；利用视觉传感器，获取多张包括待测点的目标图像之后，对待测点在各目标图像中对应的待测像点进行立体场误差校正，并在世界坐标系中表达经过立体场误差校正之后的各待测像点；基于通过拟合函数获得的焦切距、视觉系统结构参数中的主光轴旋转半径、陀螺装置的陀螺值以及在世界坐标系中表达的经过立体场误差校正之后的各待测像点，对待测点进行前方交会测量，获得待测点在世界坐标系中的坐标值。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。