《雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)程》

T/CSGPCXXX—2023

雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)的計量特性、校準(zhǔn)條件、校準(zhǔn)方法、校準(zhǔn)結(jié)果等要求。

本文件適用于雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)和原理相同的其它測量儀器的校準(zhǔn)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T34890《數(shù)字?jǐn)z影三坐標(biāo)測量系統(tǒng)的驗(yàn)收檢測和復(fù)檢檢測》

JJF1001《通用計量術(shù)語及定義》

JJF1059.1《測量不確定度評定與表示》

JJF1071《國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》

JJF1094《測量儀器特性評定》

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)dualcameraindustrialphotogrammetrysystem

由2臺工業(yè)測量相機(jī)、定向尺、攝影測量標(biāo)尺、測量筆、靶標(biāo)、解算軟件和控制器等單元組成的基

于實(shí)時交會測量技術(shù)的三維坐標(biāo)測量系統(tǒng)。

攝影測量標(biāo)尺scale-bar

為工業(yè)攝影測量系統(tǒng)提供長度量值的一種標(biāo)尺。

標(biāo)尺長度scale-bar＇slength

標(biāo)尺上指定的兩個靶標(biāo)中心之間的距離。

坐標(biāo)測量重復(fù)性coordinatemeasurementrepeatability

在相同測量方法、相同觀測者、相同場所和短時期內(nèi)，采用同一雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)對攝影測

量檢測場內(nèi)的靶標(biāo)進(jìn)行多組測量，相同靶標(biāo)在不同組測量中坐標(biāo)間的一致性。

攝影測量檢測場calibrationfield

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為測定工業(yè)攝影測量系統(tǒng)坐標(biāo)測量誤差和坐標(biāo)測量重復(fù)性而建立的具有三維結(jié)構(gòu)的檢測場，一般依

托實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定的承重墻面搭設(shè)穩(wěn)定的三維框架建造。

測長誤差lengthmeasurementerror

雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)對參考長度進(jìn)行測量時，系統(tǒng)測得的長度值與參考長度之間的差值。

擴(kuò)展測量范圍測長誤差檢測場lengthmeasurementerrorcalibrationfieldforextended

measurementrange

為測定雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)在擴(kuò)展測量范圍長度測量能力而建立的具有三維結(jié)構(gòu)的檢測場，一

般依托實(shí)驗(yàn)室測長機(jī)搭設(shè)穩(wěn)定的三維框架建造。

靶標(biāo)target

由回光反射材料制作的能夠被雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)識別的圓形合作目標(biāo)。

測量場measuringfield

雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)定向完成后能夠測量覆蓋的空間范圍。

4系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)組成

雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)由2臺工業(yè)測量相機(jī)、定向尺、攝影測量標(biāo)尺、測量筆、靶標(biāo)、解算軟件

和控制器等單元組成。工業(yè)測量相機(jī)是系統(tǒng)的核心傳感器，相機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)穩(wěn)定，且畸變已知。

作業(yè)流程

作業(yè)流程應(yīng)符合下列要求：

a)測量開始前，應(yīng)采用定向尺、攝影測量標(biāo)尺或控制場對測量場內(nèi)架設(shè)的2臺工業(yè)測量相機(jī)定向，

系統(tǒng)軟件解算出2臺相機(jī)之間相對的空間位置和姿態(tài)；

b)測量過程中，系統(tǒng)應(yīng)對粘貼在被測物體上的靶標(biāo)進(jìn)行同步攝影，系統(tǒng)軟件經(jīng)圖像處理、同名像

點(diǎn)匹配、空間前方交會等操作后，實(shí)時解算出靶標(biāo)的空間三維坐標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)對動/靜態(tài)物體

相關(guān)幾何信息的實(shí)時測量。

5計量特性

坐標(biāo)測量誤差

5.1.1應(yīng)分別采用高精度單相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)與雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)對攝影測量檢測場內(nèi)靶

標(biāo)的空間三維坐標(biāo)進(jìn)行測量。

5.1.2應(yīng)以高精度單相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)測得的靶標(biāo)坐標(biāo)作為參考值。

5.1.3應(yīng)通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換計算雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)測得的靶標(biāo)坐標(biāo)與單相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)測得

的靶標(biāo)坐標(biāo)間的偏差，用所有靶標(biāo)坐標(biāo)在X、Y、Z各方向坐標(biāo)分量和整體點(diǎn)位的均方根誤差（RMSE）表

示雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)的坐標(biāo)測量誤差，具體計算方法參見附錄A。

5.1.4對攝影測量檢測場內(nèi)靶標(biāo)的空間三維坐標(biāo)進(jìn)行測量時應(yīng)在相同條件下進(jìn)行，包括：相同的地點(diǎn)、

方法、觀測者，并要求在短時間內(nèi)完成測量。需要進(jìn)行復(fù)核時，應(yīng)由生產(chǎn)商或用戶根據(jù)標(biāo)稱指標(biāo)提供最

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大允許誤差。

5.1.5單相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)的測量不確定度不應(yīng)大于雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)測量不確定度的三

分之一。

坐標(biāo)測量重復(fù)性

5.2.1雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)應(yīng)在短時間內(nèi)對同一攝影測量檢測場中的靶標(biāo)進(jìn)行多組重復(fù)測量。

5.2.2同名靶標(biāo)在不同組間空間三維坐標(biāo)的一致程度，應(yīng)用所有靶標(biāo)的測量坐標(biāo)相對于其參考坐標(biāo)在X、

Y、Z各方向坐標(biāo)分量和整體點(diǎn)位的均方根誤差（RMSE）表示，具體計算方法參見附錄B。

5.2.3對攝影測量檢測場內(nèi)靶標(biāo)的空間三維坐標(biāo)進(jìn)行測量時應(yīng)在相同條件下進(jìn)行，包括：相同的地點(diǎn)、

方法、觀測者，并要求在短時間內(nèi)完成測量。需要進(jìn)行復(fù)核時，應(yīng)由生產(chǎn)商或用戶根據(jù)標(biāo)稱指標(biāo)提供最

大允許誤差。

測長誤差

5.3.1雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)的測長誤差應(yīng)包括典型測量范圍測長誤差，可包括擴(kuò)展測量范圍測長誤

差。

5.3.2典型測量范圍測長誤差應(yīng)符合下列要求：

a)典型測量范圍指絕大多數(shù)作業(yè)條件下雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)的測量范圍；

b)典型測量范圍根據(jù)大量實(shí)際應(yīng)用及雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)的測量特性確定；

c)典型測量范圍測長誤差應(yīng)采用雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)對攝影測量標(biāo)尺進(jìn)行測量，通過比較攝

影測量標(biāo)尺長度測量值與標(biāo)稱值之間的差異計算系統(tǒng)的測長誤差。

5.3.3擴(kuò)展測量范圍測長誤差應(yīng)符合下列要求：

a)擴(kuò)展測量范圍指被校準(zhǔn)設(shè)備在保證測量精度的前提下能夠覆蓋的最大測量范圍，該范圍一般由

生產(chǎn)廠家給出。

b)擴(kuò)展測量范圍測長誤差的校準(zhǔn)宜采用激光干涉儀提供參考長度。需要進(jìn)行復(fù)核時，應(yīng)由生產(chǎn)廠

家或用戶規(guī)定最大允許誤差。

c)激光干涉儀測長誤差的不確定度（測長誤差不確定度評定示例參見附錄C）與最大允許誤差的

比值應(yīng)不大于三分之一。

6校準(zhǔn)條件

環(huán)境條件

影響雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)的環(huán)境條件，如溫度條件、空氣濕度、預(yù)熱時間和振動等的極限值應(yīng)

符合生產(chǎn)廠家的相關(guān)要求。

場地及標(biāo)準(zhǔn)器條件

6.2.1攝影測量檢測場

攝影測量檢測場應(yīng)符合下列要求，其示意圖見圖1：

a）攝影測量檢測場應(yīng)有足夠的景深，宜在一面鋼筋混凝土墻前搭設(shè)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)框架建造攝影測量

檢測場；

b）攝影測量檢測場范圍不宜小于3.0m（寬）×2.0m（高）×0.5m（深）；

c）攝影測量檢測場的混凝土墻和框架上應(yīng)均勻布設(shè)靶標(biāo)；

d）攝影測量檢測場布設(shè)的靶標(biāo)數(shù)量宜介于1200個--2000個，靶標(biāo)直徑宜為6mm；

e）雙相機(jī)工業(yè)攝影系統(tǒng)的坐標(biāo)測量誤差和坐標(biāo)測量重復(fù)性應(yīng)在攝影測量檢測場進(jìn)行校準(zhǔn)。

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圖1攝影測量檢測場示意圖

注1：表示靶標(biāo)

注2：圖1框架上布設(shè)的靶標(biāo)未標(biāo)出

6.2.2標(biāo)尺

標(biāo)尺應(yīng)符合下列要求，其示意圖見圖2：

a）標(biāo)尺應(yīng)以膨脹系數(shù)低的碳纖維材料或銦鋼作為基體；

b）每根標(biāo)尺上宜均勻粘貼8個靶標(biāo)，靶標(biāo)與基體應(yīng)牢固連接；

c）每根標(biāo)尺應(yīng)提供不少于4個參考長度，其中最小長度不宜小于最大長度的三分之一；

d）標(biāo)尺標(biāo)稱值的測量不確定度不應(yīng)大于被校準(zhǔn)系統(tǒng)長度測量不確定度的三分之一。

靶標(biāo)攝影測量標(biāo)尺

前編碼后編碼

L1-5

L2-6

L3-7

標(biāo)尺長度分

L4-8

布示意圖

圖2一種攝影測量標(biāo)尺示意圖

7校準(zhǔn)方法

坐標(biāo)測量誤差校準(zhǔn)

7.1.1單相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)坐標(biāo)測量要求如下：

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a）宜采用高精度單相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)在距離攝影測量檢測場3--4m的位置對檢測場內(nèi)的靶標(biāo)

進(jìn)行測量，計算出檢測場內(nèi)所有靶標(biāo)的空間三維坐標(biāo)，拍攝示意圖見圖3；

b）單相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)的測量不確定度不應(yīng)大于待校準(zhǔn)雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)測量不確

定度的三分之一；

c）單相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)對檢測場內(nèi)靶標(biāo)坐標(biāo)進(jìn)行測量時，相機(jī)攝站應(yīng)分布在檢測場的左上、

左中、左下、中上、正中、中下、右上、右中、右下9個位置，相機(jī)攝站分布示意圖見圖4a；

d）單相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)每次拍攝時宜使所有靶標(biāo)在相片上成像，每個攝站拍攝4張照片，每

拍攝一張照片相機(jī)原位繞相機(jī)光軸旋轉(zhuǎn)90°，即相機(jī)分別在0°、90°、180°和270°姿態(tài)下

對檢測場進(jìn)行拍照，相機(jī)旋轉(zhuǎn)示意圖見圖4b。

圖3單相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)相機(jī)在攝影測量檢測場前位置分布立體圖

注：圖中“”表示相機(jī)

ab

圖4單相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)測量時相機(jī)拍攝位置和旋轉(zhuǎn)位置示意圖

7.1.2雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)坐標(biāo)測量要求如下，見圖5：

a）應(yīng)在攝影測量檢測場前架設(shè)雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)，系統(tǒng)距離檢測場宜3m--4m；

b）雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)應(yīng)采用廠家規(guī)定的方式完成系統(tǒng)定向，并連續(xù)對檢測場內(nèi)靶標(biāo)的坐標(biāo)

測量3組；

c）將2臺相機(jī)位置互換，重新對系統(tǒng)進(jìn)行定向。定向完成后，采用待校準(zhǔn)雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系

統(tǒng)再次對檢測場內(nèi)的靶標(biāo)坐標(biāo)測量3組。

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圖5雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)架設(shè)示意圖

7.1.3坐標(biāo)測量誤差計算要求如下：

a）應(yīng)以單相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)測得的檢測場內(nèi)所有靶標(biāo)的空間三維坐標(biāo)為參考值，采用校準(zhǔn)實(shí)

驗(yàn)室自編軟件或第三方具有認(rèn)證的軟件進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；

b）應(yīng)分別計算雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)測量得到的每組靶標(biāo)坐標(biāo)相對于基準(zhǔn)坐標(biāo)在X、Y、Z及點(diǎn)

位方向的均方根誤差；

c）應(yīng)取6組靶標(biāo)在X、Y、Z和點(diǎn)位方向均方根誤差的平均值作為坐標(biāo)測量誤差的表征指標(biāo)；

d）同名靶標(biāo)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換應(yīng)遵循最小二乘原則，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過程中宜剔除超過3倍中誤差的粗大誤差。

坐標(biāo)測量重復(fù)性校準(zhǔn)

7.2.1雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)坐標(biāo)測量要求如下，見圖6：

a）應(yīng)在攝影測量檢測場前架設(shè)雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)，系統(tǒng)距離檢測場宜3--4m；

b）雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)應(yīng)采用廠家規(guī)定的方式完成系統(tǒng)定向；

c）雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)應(yīng)連續(xù)對檢測場內(nèi)的靶標(biāo)坐標(biāo)測量10組。

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圖6雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)重復(fù)測量精度示意圖

7.2.2坐標(biāo)測量重復(fù)性計算要求如下：

a）應(yīng)取10組靶標(biāo)坐標(biāo)的平均值作為各靶標(biāo)坐標(biāo)的參考值；

b）宜采用校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室自編軟件或第三方具有認(rèn)證的軟件分別計算各組靶標(biāo)的坐標(biāo)測量值與其參

考值在X、Y、Z和點(diǎn)位方向的均方根誤差；

c）應(yīng)統(tǒng)計10組對比結(jié)果，取其平均值作為被校準(zhǔn)系統(tǒng)的坐標(biāo)測量重復(fù)性指標(biāo)。

測長誤差校準(zhǔn)

7.3.1典型測量范圍測長誤差校準(zhǔn)要求如下：

a）應(yīng)以攝影測量標(biāo)尺為標(biāo)準(zhǔn)器對雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)在典型測量范圍的測長誤差進(jìn)行校準(zhǔn)，

校準(zhǔn)時雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)應(yīng)在兩種基線距離條件下對標(biāo)尺長度進(jìn)行測量，基線距離應(yīng)由

生產(chǎn)廠家或用戶給出，兩種基線長度之間的差值不宜小于1m；

b）每種基線條件下，雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)定向完成后應(yīng)對測量場內(nèi)19個位置的攝影測量標(biāo)尺

進(jìn)行測量，示意圖見圖7；

c）標(biāo)尺位置應(yīng)分布在測量場的兩個測量平面，第一測量平面應(yīng)位于雙相機(jī)測量場縱深方向距雙相

機(jī)基線0.4B～0.6B位置處，該平面內(nèi)應(yīng)豎向放置標(biāo)尺，從左至右共3列，每列分別在上、中、

下三個位置進(jìn)行測量，共擺放9個位置，示意圖見圖8；

d）第二測量平面應(yīng)與第一測量平面平行，距基線1.1B～1.2B，該平面內(nèi)標(biāo)尺至少橫向放置6個位

置，斜向45°放置4個位置，共放置10個位置，也可根據(jù)視場大小增加橫向標(biāo)尺擺放的位置，

示意圖見圖8；

e）測量過程中標(biāo)尺放置的位置宜覆蓋整個測量場邊界，標(biāo)尺靶標(biāo)與雙相機(jī)交會角不應(yīng)小于45°，

豎直視角不應(yīng)超過23°，相機(jī)光軸與基線的夾角不應(yīng)超出28°～68°的范圍；

f）測量完成后，比較標(biāo)尺長度實(shí)測值與標(biāo)稱值之間的差異。其數(shù)學(xué)模型為：

1LL………（1）

其中，L′為雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)測得的標(biāo)尺長度，L為標(biāo)尺的標(biāo)稱長度，為系統(tǒng)在典型測

1

量范圍的測長誤差。

圖7標(biāo)尺放置位置示意圖

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圖8雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)測量場俯視圖

注：B代表雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)的基線長度

7.3.2擴(kuò)展測量范圍測長誤差校準(zhǔn)要求如下：

a）檢測場應(yīng)在生產(chǎn)商規(guī)定的最大測量范圍內(nèi)布設(shè)，且檢測場內(nèi)應(yīng)具有測長機(jī)；

b）測長機(jī)上應(yīng)具有可平滑移動的運(yùn)動裝置，運(yùn)動裝置的運(yùn)動距離應(yīng)能夠通過測長機(jī)測得，且運(yùn)動

裝置上應(yīng)布設(shè)攝影測量靶標(biāo)，裝置圖見圖9；

c）運(yùn)動裝置在位置一時應(yīng)采用雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)對運(yùn)動裝置上靶標(biāo)的坐標(biāo)進(jìn)行測量，運(yùn)動

裝置運(yùn)動到位置二、三、四、五時應(yīng)依次進(jìn)行測量，并記錄位置一到位置二、三、四、五的距

離L1、L2、L3、L4；

d）運(yùn)動裝置移動位置數(shù)和每兩個位置間的距離應(yīng)根據(jù)用戶和廠家的實(shí)際需要確定；

e）運(yùn)動裝置移動的位置數(shù)不宜少于4個，每兩個位置間的距離不應(yīng)小于0.5m；

f）應(yīng)以測長機(jī)測得的運(yùn)動距離作為參考長度。雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)根據(jù)測得的靶標(biāo)坐標(biāo)計算

得到的運(yùn)動裝置移動長度作為測量長度。根據(jù)測量長度與參考長度之間的差異，計算雙相機(jī)工

業(yè)攝影測量系統(tǒng)的測長誤差δ，計算公式為：

δi=|Lmi-Lrefi|………（2）

式中：Lmi----雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)測量出來的第i個長度；

Lrefi，j----測長設(shè)備測得的第i個長度的參考值。

圖9擴(kuò)展測量范圍長度測量誤差校準(zhǔn)裝置示意圖

注1：Bn、Cn、Dn、En是對An的重命名，n=1,2,3,4,5,6,7,8；

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注2：“○”表示運(yùn)動裝置上布設(shè)的靶標(biāo)，“×”表示檢測場上布設(shè)的靶標(biāo)。

8校準(zhǔn)結(jié)果

經(jīng)校準(zhǔn)的雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)應(yīng)出具校準(zhǔn)報告或校準(zhǔn)證書。

9復(fù)校時間間隔

送校單位使用者應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用情況決定復(fù)校時間間隔，復(fù)校時間間隔不宜超過1年。

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附錄A

（規(guī)范性）

系統(tǒng)坐標(biāo)測量誤差計算

系統(tǒng)坐標(biāo)測量誤差計算方法如下：

A.1采用高精度單相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)對攝影測量檢測場內(nèi)的靶標(biāo)坐標(biāo)進(jìn)行測量，由于所選用的

單相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)的坐標(biāo)測量不確定度不大于被校準(zhǔn)系統(tǒng)坐標(biāo)測量不確定度的三分之一，因此，

可以將單相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)測得的靶標(biāo)坐標(biāo)作為參考值。

A.2將雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)在兩種測量狀態(tài)下測得的六組靶標(biāo)坐標(biāo)分別與單相機(jī)工業(yè)攝影測

量系統(tǒng)測得的靶標(biāo)坐標(biāo)進(jìn)行公共點(diǎn)轉(zhuǎn)換。計算各靶標(biāo)在X、Y、Z及點(diǎn)位方向上的轉(zhuǎn)換偏差δX、δY、δZ

和δT，以及所有靶標(biāo)在X、Y、Z和點(diǎn)位方向的均方根誤差RMSX、RMSY、RMSZ和RMST。

A.3設(shè)攝影測量檢測場上有m個測量靶標(biāo)，以雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)測得的第i組靶標(biāo)坐標(biāo)與高

精度單相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)測得的靶標(biāo)坐標(biāo)進(jìn)行對比為例，其評定原理為：

()2()2()2

RMSX1X2Xm

Xim1

()2()2()2

RMSY1Y2Ym……（A.1）

Yim1

()2()2()2

RMSZ1Z2Zm

Zim1

222

RMSTiRMSXiRMSYiRMSZii=1,2,3,4,5,6.………（A.2）

。

XjXijXGj;YjYijYGj;ZjZijZGj;i2,3,4,5,6;j1,2m

注1：Xij、Yij、Zij表示采用雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)在第i次測量中測得的第j個靶標(biāo)的空間三維坐標(biāo)；

注2：XGj、YGj、ZGj表示采用單相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)測得的第j個靶標(biāo)的空間三維坐標(biāo)；

注3：δx、δy、δz表示雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)測得的各靶標(biāo)三維坐標(biāo)與高精度單相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

后在X、Y、Z方向上的偏差量，RMSXi、RMSYi、RMSZi和RMSTi表示第i組所有靶標(biāo)在X、Y、Z和點(diǎn)位方向的均方根誤

差。

RMSRMSRMSRMSRMSRMS

RMSX1X2X3X4X5X6

X6

RMSRMSRMSRMSRMSRMS

RMSY1Y2Y3Y4Y5Y6

Y6

……………（A.3）

RMSRMSRMSRMSRMSRMS

RMSZ1Z2Z3Z4Z5Z6

Z6

RMSRMSRMSRMSRMSRMS

RMST1T2T3T4T5T6

T6

注4：RMSX、RMSY、RMSZ和RMST表示所有靶標(biāo)在X、Y、Z和點(diǎn)位方向的均方根誤差。

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A

A

附錄B

（規(guī)范性）

系統(tǒng)坐標(biāo)測量重復(fù)性計算

系統(tǒng)坐標(biāo)測量重復(fù)性計算方法如下：

B.1被校準(zhǔn)系統(tǒng)對攝影測量檢測場進(jìn)行10次測量，解算出每個靶標(biāo)的坐標(biāo)，取每個靶標(biāo)10次坐標(biāo)

值的平均值為其參考值。

B.2設(shè)攝影測量檢測場上有m個靶標(biāo)，第j個靶標(biāo)10次測量得到的坐標(biāo)參考值為：

XXX

X1j2j10j

j10

YYY

Y1j2j10j……（B.1）

j10

ZZZ

Z1j2j10j

j10

B.3以第i次測量重復(fù)性的計算原理為例：

()2()2()2

RMSXi1Xi2Xim

Xim

222

(Y)(Y)(Y)

RMSi1i2imi=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10.……（B.2）

Yim

()2()2()2

RMSZi1Zi2Zim

Zim

XX;YY;ZZ;i1,2,3,4,5,6,7,8,9,10；j1,2m.

XijijjYijijjZijijj

注1：Xi.j、Yi.j、Zi.j表示采用雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)在第i次測量中測得的第j個靶標(biāo)的空間三維坐標(biāo)；

注2：δXi.j、δYi.j、δZi.j表示第i次測量時第j個靶標(biāo)坐標(biāo)相對于其參考值在X、Y、Z方向上的偏差量，RMSXi、RMSYi、

RMSZi)表示第i次測量中所有靶標(biāo)在X、Y、Z和點(diǎn)位方向的均方根誤差。

B.410組測量所有靶標(biāo)在X、Y、Z和點(diǎn)位方向的均方根誤差RMSX、RMSY、RMSZ和RMST為：

RMSRMSRMS

RMSX1X2X10

X10

RMSRMSRMS

Y1Y2Y10

RMSY

10……（B.3）

RMSRMSRMS

RMSZ1Z2Z10

Z10

222

RMSTRMSXRMSYRMSZ

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B

B

附錄C

（資料性）

測長誤差不確定度評定示例

測長誤差不確定度評定示例如下：

C.1測量方法

對雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)的長度測量誤差進(jìn)行評定，測長誤差為測量長度與參考長度（標(biāo)準(zhǔn)值）

之差，即

=LLS………………（C.1）

式中：

--測長誤差；

L--測量長度；

參考長度。

LS--

C.2測量模型

由測量原理和測量方法，得到長度誤差測量模型：

LLSLS(S)………………（C.2）

式中：

--測量系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)器膨脹系數(shù)差；

標(biāo)準(zhǔn)器的膨脹系數(shù)；

S--

--系統(tǒng)的溫度與20℃參考溫度的差值；

--測量系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)器溫度的差。

由于各輸入量間不相關(guān)，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算公式為：

222222222222

uc(L)c1u(L1)c2u()c3u(S)c4u()c5u()c6u()……（C.3）

靈敏度系數(shù)

C11C21(S)1

LLS

C3LSC4LS0

C5LS0C6LSS

S

22222222

uc()c1u(LS)c2u()c5u()c6u()……（C.4）

因、很小，C4、C5約為零。

C.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量分析

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由測量原理可分析得到測量不確定度來源于表C.1所示幾個方面。

表C.1測量不確定度來源

輸入標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度分類

不確定度來源

u(xi)

測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

u1u1

參考值引入的標(biāo)準(zhǔn)測量不確定度分量

u(refi)u(refi)

標(biāo)尺膨脹系數(shù)差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

u(α)u(α)

標(biāo)尺溫度差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

u(t)u(t)

C.4典型測量范圍測長誤差校準(zhǔn)的不確定度評定

雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)進(jìn)行測長誤差的不確定度評定示例如下：

a）長度測量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定分量u1的評定。

測量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1，可以通過連續(xù)測量得到，采用A類方法進(jìn)行評定。對長度為

800mm的標(biāo)尺重復(fù)測量10次，得到測量列：

表C.2典型測量范圍測量列示例單位：mm

序號12345

測量值800.002800.008799.998799.997800.005

序號678910

測量值800.004800.007799.997799.996800.006

N

測得值的平均值為1

L=Li800.002mm

NN1

(LL)

實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為si5m

N1

標(biāo)準(zhǔn)不確定度

u1s5m

b）由標(biāo)尺引入的標(biāo)準(zhǔn)測量不確定度分量u(refi)

由標(biāo)尺引入的標(biāo)準(zhǔn)測量不確定度分量u(refi)可由校準(zhǔn)證書獲得擴(kuò)展不確定度為U=4.4μm，靈敏度系

數(shù)為1，則

U

u(refi)c12.2m（C.5）

k

c）標(biāo)尺膨脹系數(shù)差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(α)

校準(zhǔn)環(huán)境中溫度要求為（20±2）℃，取其半寬則t=2℃，服從均勻分布，k取3，實(shí)驗(yàn)中標(biāo)尺

是由膨脹系數(shù)為（）的碳纖維材料制成，靈敏度系數(shù)為。

0.5μm/m·℃C3LS

所以

t(Lt)1.320.5

u()c0.75m（C.6）

kk3

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d）標(biāo)尺溫度差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(t)

校準(zhǔn)環(huán)境中的溫度要求為（20±2）℃，試驗(yàn)中的標(biāo)尺是由膨脹系數(shù)為0.5μm/（m·℃）的碳纖維材

料制成，充分等溫后，溫度差為，服從均勻分布，取，靈敏系數(shù)為

t0.05℃k3C6LSS

所以

tLt1.30.50.05

u(t)c0.019m（C.7）

kk3

e）合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc

經(jīng)分析，以上各不確定度分量不相關(guān)

2222（）

ucu1urefiuut5.5mC.8

f）擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc

取，

k=2Ukuc11.0m（C.9）

C.5擴(kuò)展測量范圍測長誤差校準(zhǔn)的不確定度評定

雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展測量范圍（實(shí)驗(yàn)中實(shí)際取值為7145.027mm)測長誤差的不確定度評定

示例如下：

a）測量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定u1的評定

測量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1，可以通過連續(xù)測量得到，采用A類方法進(jìn)行評定。采用7.3.2的方

法重復(fù)測量10次，得到測量列：

表C.3擴(kuò)展測量范圍測量列示例

序號12345678910

測量值7145.0347145.0337145.0347145.0367145.0307145.0247145.0257145.0267145.0247145.018

計算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差

(LL)

si6m

N1

標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1=s=6μm

b）由測長機(jī)測長（以激光干涉儀測長為例）所引入的不確定度u(refi)

由激光干涉儀所引入的不確定度可由證書查詢獲得，激光干涉儀校準(zhǔn)結(jié)果示值誤差小于±（0.03+1.5L）

μm，L為測量長度，單位為m，服從均勻分布，取k3。靈敏系數(shù)為c=1。

0.031.57.15

u(refi)6.21m

3

c）由標(biāo)尺熱膨脹系數(shù)所引人的不確定度u(α)

校準(zhǔn)環(huán)境中溫度要求為（20±2）℃，取其半寬則?t=2℃，實(shí)驗(yàn)中標(biāo)尺是由碳纖維材料制成（膨脹系數(shù)

為·℃，服從均勻分布，?。?，靈敏度系數(shù)為。

?α=0.5μm/(m)k3C3LS

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所以

－L??7.1520.5

uc4.1um

kk3

d）由標(biāo)尺溫度差所引入的不確定度分量u(t)

校準(zhǔn)環(huán)境中溫度要求為（20±2）℃，實(shí)驗(yàn)中標(biāo)尺是由膨脹系數(shù)為0.5μm/(m·℃)的碳纖維材料制成，充

分等溫后，兩者的溫度差為?t=0.05℃，服從均勻分布，取k3。

靈敏系數(shù)為c=1。

C6Ls·s

所以

ctL??t7.150.50.05

ut0.18m

kk3

e）合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc

經(jīng)分析，以上各不確定度分量不相關(guān)。

2222

ucu1urefiuut9.6m

f）擴(kuò)展不確定度

取k=2，

Ukuc19.2m

雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)的長度測量誤差：

評定的測量長度800mm：假定允許長度差為34.5μm，測量不定度為U=11.0μm，k=2。測量不定度為U

與長度允許誤差之比小于1/3。

評定的測量長度7145.027mm：假定允許長度差為122.2μm，測量不定度為U=19.2μm，k=2。測量不定

度為U與長度允許誤差之比小于1/6。

滿足校準(zhǔn)要求。

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附錄D

（資料性）

校準(zhǔn)證書樣例

校準(zhǔn)證書樣例如下：

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參考文獻(xiàn)

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[2]GB/T2001.5—2017《標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)則第5部分：規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)》

[3]GB/T2004.1—2016《團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)化第1部分良好行為指南》

[4]GB/T2004.2—2018《團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)化第2部分良好行為指南》

[5]GB/T15624—2011《服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化工作指南》

[6]GB/T24421.1—2009《服務(wù)業(yè)組織標(biāo)準(zhǔn)化工作指南第1部分：基本要求》

[7]GB/T24421.3—2009《服務(wù)業(yè)組織標(biāo)準(zhǔn)化工作指南第3部分：標(biāo)準(zhǔn)編寫》

[8]GB/T24421.4—2009《服務(wù)業(yè)組織標(biāo)準(zhǔn)化工作指南第4部分：標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施及評價》

[9]GB/T28222—2011《服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)編寫通則》

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ICS07.040

CCSA77

TB

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CSGPCXXX—2023

雙相機(jī)工業(yè)攝影測量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)程

CalibrationProceduresforDualCameraIndustrialPhoto