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第二章 摄像测量学基本原理和算法 2.1 摄像测量常用成像模型 摄像测量是通过对摄像成像系统拍摄的图像进行分析计算，测量出被测物体在三维 空间中的几何参数和运动参数的一种测量手段。拍摄的图像是空间物体通过成像系统在 像平面上的反映，即三维空间物体在像平面上的投影。数字图像每个像素的灰度反映了 空间物体表面对应点的光强度，而该点的图像位置对应于空间物体表面的几何位置。实 际物体位置与其在图像上的位置的相互对应关系，由成像系统的几何投影模型或称成像 模型所决定，如图 2.1。成像模型是摄像测量学的 重要基础之一。各种摄像测量任务中， 都是基于成像映射关系，确定各种几何与运动参数。 图 2.1 实物到图像通过成像模型的映射关系 摄像成像过程是从三维空间向二维空间（图像）的映射。这种从高维空间向较低维 空间的映射关系就是投影。下面简要介绍几种在摄像测量中常用的投影和成像模型。 2.1.1 常用投影模型 投影时，用一组假想的直线（光线）将物体向几何表面上进行投射。该几何表面称 为投影平面，这组假想直线称为投影线（或投射线），投影平面上得到的图像也称为投影。 在摄像测量学中，按投射方式的不同，常用的投影模型主要有以下三种。 1) 中心投影 投射线会聚于一点的投影称为中心投影。如图 2.1.1(a)所示，投射线的会聚点 S 称为 投影中心，P 平面为投影面，SaA，SbB 等为投射线。A、B、C、D 为物点，a、b、c、d 称为投影点。摄像机、照相机等成像设备的成像规律近似满足中心投影。 2) 平行投影 投射线相互平行的投影称为平行投影。如图 2.1.1(b)所示，平行投影可以认为是投影 中心在无穷远处的中心投影。在平行投影中，若投影线垂直于投影平面，称这种投影为 正投影或正射投影。地形图就属于正射投影。 3) 双心投影 实体 成像 模型 图像

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【基于51单片机的万年历】项目是一份深度学习51系列单片机编程及硬件应用的实践案例。51单片机，全称为Intel 8051，是微控制器领域的一种经典型号，广泛应用于各种电子设备中。这个项目中，开发者通过编写C语言程序，实现了在51单片机上运行的万年历功能，可以显示当前日期和时间，具有较高的实用性和教学价值。 51单片机的内部结构包括CPU、存储器、I/O接口等，其工作原理是通过执行预存的指令来控制硬件系统。在本项目中，开发者需要了解并掌握51单片机的内存组织、指令系统以及中断系统，以便正确地编写和调试程序。 万年历功能的实现，涉及到时间的计算和显示。在C语言中，这通常需要处理年、月、日、时、分、秒的数据，并考虑到闰年规则。例如，根据格里高利历，每4年有一个闰年，但世纪年（如2100年）除非能被400整除，否则不是闰年。开发者需要编写算法来处理这些细节，确保日期的准确性。 同时，项目中还提及了"18B20"，这是DALLAS/Maxim公司生产的一种温度传感器，具有数字输出，可直接与单片机的串行接口进行通信。18B20的工作原理是利用热电偶效应测量温度，然后将数据转换为数字信号。在51单片机的程序中，需要添加相应的驱动代码，通过I2C或SPI协议读取温度值，并可能将其显示在万年历的界面上，提供实时的环境温度信息。 此外，"Proteus"是一个流行的电子设计自动化工具，支持模拟电路和数字电路的仿真，以及嵌入式系统的模拟。在本项目中，开发者使用Proteus创建了硬件模型，通过软件仿真验证了51单片机程序和18B20传感器的连接及交互。这种方式可以在实际硬件焊接前发现并修正设计中的问题，提高项目的成功率。 "基于51单片机的万年历"项目涵盖了单片机编程、硬件接口设计、时间计算、温度传感和电路仿真等多个方面的知识。它不仅锻炼了开发者对51单片机的控制能力，也提高了其解决实际问题的能力，是学习和提升嵌入式系统开发技能的一个理想实例。在实际操作中，开发者还需要理解硬件电路设计，如电源、时钟、复位电路，以及51单片机与外部设备的连接方式，例如使用GPIO引脚控制LED显示日期和时间，以及与18B20的通信接口。通过这个项目，学习者可以全面地提升自己的嵌入式系统开发能力。

【51单片机概述】 51单片机是微控制器的一种，由英特尔公司在1970年代末推出，属于8051系列。它以其简单易用、性价比高、资源丰富等特点，广泛应用于电子设备、家用电器、工业控制等领域。51单片机采用CISC（复杂指令集计算）架构，拥有8位数据总线和16位地址总线，内部集成有CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及串行通信接口等核心部件。 【DS1802芯片】 DS1802是一款专门用于时间显示的集成电路，常用于制作电子钟和万年历等设备。该芯片集成了实时时钟（RTC）功能，可以精确跟踪日期和时间，包括年、月、日、星期、小时、分钟和秒。DS1802通常通过I²C或SPI接口与单片机进行通信，提供了一种高效的方式来管理时间信息。 【1604液晶显示器】 1604液晶显示器是一种常见的字符型LCD（液晶显示屏），具有16列4行的字符显示能力，可以用来显示数字、字母和符号。在51单片机项目中，1604 LCD常用于数据显示，如时间、日期等。连接到51单片机时，需要设置数据线、RS（寄存器选择）、R/W（读写信号）和E（使能信号）等接口，并且可能需要使用I/O口模拟LCD的控制信号。 【万年历设计】 基于51单片机的万年历设计主要包括以下步骤： 1. **硬件连接**：将DS1802与51单片机正确连接，确保时钟信号、数据线和控制信号的连通。同时，连接1604液晶显示器，设定其电源、背光、数据线和控制信号。 2. **编程实现**：编写C语言程序或汇编程序，实现与DS1802的通信协议，读取和更新时间信息。同时，编写控制1604 LCD显示的代码，将获取的时间数据格式化后显示在屏幕上。 3. **实时时钟初始化**：设置DS1802的初始时间，通常是当前时间，以便开始准确计时。 4. **时间更新与显示**：设计一个周期性的中断服务程序，定时读取DS1802的时间并更新LCD显示。中断频率可以根据需求调整，以保持最佳显示效果和节能。 5. **错误处理**：考虑到电源中断或异常情况，程序应包含错误检查和恢复机制，以确保时间的正确性和连续性。 6. **PROTEUS仿真**：使用PROTEUS软件进行电路仿真，验证硬件连接和软件设计的正确性。在PROTEUS中，可以直观地看到电路的工作状态，观察LCD的显示内容，以及DS1802的时钟信号等，有助于调试和优化设计。 通过以上步骤，一个基于51单片机的万年历系统便得以构建完成。这种项目不仅锻炼了开发者对硬件接口和实时操作系统原理的理解，还提供了实践经验，对于学习嵌入式系统开发和单片机应用具有重要意义。

**Qt5.15.12 静态库详解** Qt是一个强大的跨平台应用程序开发框架，被广泛用于创建桌面、移动以及嵌入式系统的图形用户界面。此资源是Qt5.15.12的预编译静态库版本，特别针对Windows 64位操作系统，并且是使用Visual Studio 2019进行编译的。 **1. Qt 5.15.12 版本** Qt5.15.12是Qt5系列的一个稳定版本，它包含了一系列的修复和改进，确保了对现有功能的优化和新功能的添加。这一版本提供了对C++17标准的更好支持，同时也对模块化进行了增强，使得开发者可以更灵活地选择和链接所需的Qt模块。 **2. 静态库与动态库的区别** 静态库在编译时会被直接链接到目标程序中，生成的可执行文件较大，但无需在运行时依赖外部库文件，适合在多变或不稳定的环境中使用。动态库则在运行时被加载，生成的可执行文件较小，但需要相应的动态链接库文件才能运行，便于资源共享和更新。 **3. Windows 64位兼容性** 此版本的Qt库是为64位Windows系统设计的，这意味着它可以充分利用64位计算机的内存和处理器资源，处理更大的数据量和更复杂的计算任务，同时为64位应用程序提供支持。 **4. Visual Studio 2019 编译** 使用Visual Studio 2019编译的Qt库，意味着它与微软的开发环境高度集成，开发者可以利用VS2019的调试工具、代码编辑器和项目管理功能，方便地进行Qt应用的开发和调试。 **5. 文件结构与内容** 压缩包中的"Qt5.15.12-Windows-x86_64-VS2019-16.11.32-staticFull"可能包含了Qt的所有核心模块，如Qt Widgets、Qt Network、Qt Sql、Qt GUI等，以及一些附加模块和示例项目。这些文件将提供完整的开发环境，包括头文件、库文件、运行时库和其他必要的组件。 **6. 使用与集成** 开发者需要将提供的库文件路径添加到项目的编译配置中，以便在构建过程中找到所需的库。同时，由于是静态库，所有依赖项都已内置，因此无需担心运行时找不到动态库的问题。 **7. 开发注意事项** 使用静态库可能会增加编译时间和最终程序大小，而且因为所有代码都在一个可执行文件中，可能会增加安全风险。另外，由于库的更新需要重新编译整个项目，所以保持库的更新可能较为复杂。 **8. 性能与效率** 虽然静态库可能导致文件体积增大，但它消除了运行时依赖性，提高了程序的可移植性和一致性。在某些情况下，特别是当目标系统缺乏动态库或者需要确保软件独立性时，静态库是一个理想的选择。 总结来说，这个Qt5.15.12的静态库版本为Windows 64位平台的开发者提供了一个完整、独立的开发环境，使得他们能够轻松地构建和部署基于Qt的应用程序，而无需担心运行时的库依赖问题。对于那些希望控制程序完整性和独立性的开发者来说，这是一个非常有价值的资源。

Datastead.TVideoGrabber.SDK.V15.2.5.3.All.Platforms.7z

2.2 二维平面摄像测量 在实际科研和工程中，许多应用对象分布在同一物平面内，测量对象的几何参数及 其运动、变化都在同一平面内，这时用单台像机就可以测量得到各种所需几何和运动参 数。根据中心透视投影模型，可以直接导出单台像机测量物平面内目标运动参数的算法。 2.2.1 单像机平面摄像测量基本原理 如图 2.1.5，如果被测物面与像机光轴垂直，即与像面平行，根据中心透视投影关系， 显然目标及其所成的像满足相似关系，只相差一个放大倍数。因此只要从图像上提取所 需目标的几何参数，乘上实际放大倍数，就得到空间物体的实际几何参数。再结合序列 图像的时间轴信息，可以得到物体的运动参数。当物体在同一平面内分布，但是此物体 平面与摄像机光轴并不垂直时，若已知光轴与物平面的夹角，可以先通过角度投影变换， 将图像校正成像面与物面平行的情况，使两者满足相似关系。 图 2.1.5 单像机平面摄像测量基本原理 常见的二维平面测量主要有物体二维几何位置、尺寸、形状、变形测量、位移和速 度的测量。其基本原理是利用单幅图像进行目标几何参数测量，或利用不同时刻在同一 角度拍摄的图像，测量图像目标的变化和运动参数。 在二维平面摄像测量中，放大倍率的确定至关重要。如果物平面内能够提供某个方 向上某对象的已知尺寸，则可以得到目标在物平面该方向上的几何或运动参数与目标成 像之间的比例关系，完成测量。 常用、简单的方法是在测量物面上放置带有绝对尺度 光心 像距 物距 物平面 像面

《Formality用户指南，版本M-2016.12》是Synopsys公司发布的一份关于Formality软件的详细使用手册。Formality是一款强大的源码级验证工具，广泛应用于集成电路设计领域，用于确保硬件设计的正确性和一致性。这份用户指南主要针对Formality软件的用户，提供全面的操作指导和技术支持。 在描述中，我们看到“Formality user”意味着文档旨在帮助那些使用Formality软件的专业人士，可能是电子工程师或硬件设计人员。他们可以通过这份指南学习如何有效地利用Formality进行设计验证，提高设计质量，减少设计中的错误和漏洞。 标签“源码软件”表明Formality专注于处理源代码级别的问题。在集成电路设计中，源码通常指的是用硬件描述语言（如Verilog或VHDL）编写的代码，而Formality能够分析这些源码，查找潜在的设计错误和不一致之处。 文档的版权信息强调了Synopsys公司对软件和相关文档的所有权，并规定只有通过书面许可协议才能使用其软件。此外，它还提醒读者，该技术数据可能受到美国出口控制法律的约束，使用时必须遵守相关法规。同时，Synopsys明确表示不提供任何形式的明示或暗示保证，包括但不限于适销性和特定用途适用性的保证。 在商标部分，Synopsys提到了其品牌和产品名，例如Formality，这些是Synopsys的注册商标。其他未标明的公司或产品名称可能是各自所有者的商标。 用户指南中提到第三方链接的部分指出，虽然提供了指向其他网站的链接，但Synopsys并不对此类网站的内容、隐私政策或可用性负责。这旨在保护用户免受潜在风险。 总体来说，Formality用户指南是用户理解和操作Formality软件的重要参考资料，它涵盖了软件的安装、配置、使用方法、命令行编辑功能、故障排查以及与集成电路设计流程的集成等多个方面。通过深入阅读和实践，用户可以掌握如何利用Formality进行高效的源码级验证，提升设计的准确性和可靠性。

Qt5.12.8离线安装包是专为银河麒麟V10 ARM版操作系统设计的，这使得在基于飞腾处理器的计算机上开发和运行Qt应用程序成为可能。银河麒麟V10是一款国产自主可控的操作系统，具有高度的安全性和稳定性，而Qt是一个流行的跨平台应用程序开发框架，支持多种操作系统，包括Linux、Windows和Mac OS等。 Qt5.12.8版本是Qt5系列的一个稳定版本，包含了丰富的功能和改进。这个离线安装包特别针对银河麒麟V10进行了优化，确保在ARM架构的飞腾处理器上运行时能提供良好的性能和兼容性。ARM架构处理器广泛应用于移动设备和嵌入式系统，而飞腾处理器是中国自主研发的一款高性能CPU，它在服务器和桌面级计算领域有着广泛的应用。 安装此包之前，用户需要确保其计算机已安装了银河麒麟V10操作系统，并且是基于ARM架构的飞腾处理器。离线安装包的优点在于，用户无需通过网络下载大量依赖和组件，只需将提供的kylin_v10_qt5.12.8文件解压后按照指南进行安装，这在网络环境不佳或者对数据安全性有较高要求的环境中尤为适用。 Qt5.12.8包含了各种开发工具，如Qt Creator IDE，一个集成的开发环境，支持代码编辑、构建、调试和部署。它还提供了丰富的库和API，如QML（Qt Meta Language），用于创建富图形界面；Qt Network模块，处理网络通信；以及Qt Sql，用于数据库操作。这些工具和库使得开发者能够轻松地构建功能强大的桌面和移动应用。 此外，由于银河麒麟V10是基于Linux的，因此这个版本的Qt5也充分利用了Linux系统的特性，如进程间通信（IPC）、信号和槽（Signals & Slots）机制，以及多线程编程。开发者可以利用这些特性来实现高效且可靠的应用程序。 "qt5.12.8离线安装包 银河麒麟V10 ARM版"为飞腾处理器上的银河麒麟V10用户提供了强大的开发工具，让他们能够在国产自主的操作系统上构建高质量的Qt应用程序，同时避免了网络下载的不便，增强了系统的安全性和自给自足能力。对于想要在银河麒麟V10平台上开发软件的开发者来说，这是一个不可或缺的资源。