1.一种多尺寸平面靶标测量和定位方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤1：确定多尺寸平面靶标的中心坐标；

启动测量设备，使得两个图像获取设备的图像窗口内中出现多尺寸定位靶标发出的亮斑；其中，两个图像获取设备中的第一图像获取设备捕获到的图像中亮斑中心像素坐标为(u1,i,v1,i)；两个图像获取设备中的第二图像获取设备捕获到的图像中亮斑中心像素坐标为(u2,i,v2,i)；然后，分别计算两个图像获取设备中捕获到的图像亮斑坐标值的平均值；

移动两个图像获取设备，使其坐标中心分别与两个图像获取设备中所有亮斑的坐标值的平均值重合，从而确定两个图像获取设备捕获到的图像的中心坐标；

步骤2：根据双目测距原理获得多尺寸平面靶标上的标志点的空间坐标；

根据双目测距原理，确定两个图像获取设备捕获到的图像窗口区域中的多尺寸定位靶标上的圆形标志点坐标分别为(u1,I,v1,I)和(u2,J,v2,j,)；则得到第J个标志点相对于第一图像获取设备的空间坐标(x1,J,y1,J,z1,J)，计算过程如下所示：式中：b表示第一图像获取设备和第二图像获取设备之间基线的距离；f表示图像获取设备的焦距；x1,J,y1,J,z1,J分别表示第一图像获取设备第J个标志点的横坐标、纵坐标和竖直方向坐标；u1,J表示第一图像获取设备中第J个标志点横坐标；u2,J表示表示第二图像获取设备中第J个标志点横坐标；v1,J表示表示第一图像获取设备中第J个标志点横坐标；J为标识点的序号；

步骤3：判断双目测量得到的标志点空间坐标是否准确；

步骤31：确定标志点在图像获取设备坐标系上的距离矩阵DC；

步骤32：确定尺寸定位靶标板各标志点间标准的相对距离矩阵DW；

步骤33：确定上述两个矩阵相差的模；

根据步骤31和步骤32确定的两个相对距离矩阵DW和DC，进行数据筛选；提取到的标识点的面积为筛选目标，设定面积阈值为V，对于在图像中标识点面积小于V的标识点剔除，并令其在相对距离矩阵DW和DC对应序号的那一个元素等于零；

设errorc,w为DC和DW之间相差的模，其计算公式如下所示：

errorc,w＝||DW‑DC||＝[||Dw,1‑Dc,1||…||Dw,13‑Dc,13||]式中：errorc,w表示DC和DW两个矩阵之间相差的模；DC表示标志点在图像获取设备坐标系上的距离矩阵；DW表示尺寸定位靶标板各标志点间标准的相对距离矩阵；Dw,1…Dw,13分别表示尺寸定位靶标板各标志点间标准的相对距离矩阵中13个标志点列向量；Dc,1…Dc,13分别表示标志点在图像获取设备坐标系上的距离矩阵中13个标志点列向量；

对于errorc,w，进行数据筛选，设定每个标志点相对于其他标志点的最大误差阈值为D，对于误差小于D且大于零的标识点选择保留到下一步的计算，误差大于D的标识点则不参与接下来的计算；

步骤4：确定图像获取坐标系与尺寸标靶间的变换矩阵；

确定激光测距仪相对于图像获取设备下的坐标；四个激光测距仪测量的四个点的坐标值是落在多尺寸靶标板上，所以经过变换矩阵 即确定图像获取设备坐标系横坐标、纵坐标和竖直方向坐标：式中：xw1,yw1,zw1分别表示第一激光测距仪在图像获取设备坐标系横坐标、纵坐标和竖直方向坐标；xw2,yw2,zw2分别表示第二激光测距仪在图像获取设备坐标系横坐标、纵坐标和竖直方向坐标；xw3,yw3,zw3分别表示第三激光测距仪在图像获取设备坐标系横坐标、纵坐标和竖直方向坐标；xw4,yw4,zw4分别表示第四激光测距仪在图像获取设备坐标系横坐标、纵坐标和竖直方向坐标；xc1,yc1,zc1分别表示第一激光测距仪在平面靶标板坐标系横坐标、纵坐标和竖直方向坐标；xc2,yc2,zc2分别表示第二激光测距仪在平面靶标板坐标系横坐标、纵坐标和竖直方向坐标；xc3,yc3,zc3分别表示第三激光测距仪在平面靶标板坐标系横坐标、纵坐标和竖直方向坐标；xc4,yc4,zc4分别表示第四激光测距仪在平面靶标板坐标系横坐标、纵坐标和竖直方向坐标； 表示图像获取坐标系与尺寸标靶间的变换矩阵；

步骤5：获得当前时刻靶标板相对图像采集系统的空间位置和姿态；

根据步骤4确定变换矩阵 最终得到当前时刻平面靶标板的空间位置和姿态。

2.根据权利要求1所述的多尺寸平面靶标测量和定位方法，其特征在于，所述步骤1中计算两个图像获取设备中亮斑坐标的平均值，其计算过程如下所示：第一图像获取设备中捕获到的图像中所有亮斑坐标值的平均值为(u1c,v1c)，根据下式计算获得；

式中：u1c表示第一图像获取设备中捕获到的图像中的亮斑中心像素横坐标平均值；v1c表示第一图像获取设备中捕获到的图像中的亮斑中心像素纵坐标平均值；u1,i表示第一图像获取设备中捕获到的图像中的第i个亮斑中心像素横坐标；v1,i表示第一图像获取设备中捕获到的图像中的第i个亮斑中心像素纵坐标；i表示亮斑的编号；n表示图像中亮斑总数；

第二图像获取设备中捕获到的图像所有亮斑的坐标值的平均值为(u2c,v2c)，根据下式计算获得；

式中：u2c表示第一图像获取设备中捕获到的图像中的亮斑中心像素横坐标平均值；v2c表示第一图像获取设备中捕获到的图像中的亮斑中心像素纵坐标平均值；u2,i表示第一图像获取设备中捕获到的图像中的第i个亮斑中心像素横坐标；v2,i表示第一图像获取设备中捕获到的图像中的第i个亮斑中心像素纵坐标。

3.根据权利要求1所述的多尺寸平面靶标测量和定位方法，其特征在于，所述步骤2中确定两个图像获取设备窗口区域中的多尺寸定位靶标上的圆形标志点，具体为：获取第一图像获取设备中亮斑横坐标u1,i的最小值和最大值，分别记为u1,min和u1,max；同理，亮斑纵坐标v1,i的最小值和最大值，分别记为v1,min和v1,max；同理，第二图像获取设备中坐标记为u2,min、u2,max、v2,min和v2,max，则设置第一图像获取设备的窗口区域的四个角的坐标为(u1,min,v1,min)、(u1,min,v1,max)、(u1,max,v1,max)、(u1,max,v1,min)；设置第二图像获取设备的窗口区域的四个角的坐标为(u2,min,v2,min)、(u2,min,v2,max)、(u2,max,v2,max)、(u2,max,v2,min)；其中多尺寸定位靶标对窗口区域中的识别到13个黑白相交的圆形标志点进行识别，第一图像获取设备中识别到的标识点的中心的像素坐标为(u1,I,v1,I)(I＝1,…,13)；第二图像获取设备中识别到的标识点中心的像素坐标为(u2,J,v2,J)(J＝1,…,13)。

4.根据权利要求1所述的多尺寸平面靶标测量和定位方法，其特征在于，所述步骤31中确定标志点在图像获取设备坐标系上的距离矩阵，具体为：各个标志点在图像获取设备坐标系上的相对距离为dc,I,J，其中I和J均表示标志点编号，c代表图像获取设备坐标系；

式中：dc,I,J表示第I个标志点和第J个标志点在图像获取设备坐标系上的相对距离；

x1,I,y1,I,z1,I分别表示第一图像获取设备第I个标志点的横坐标、纵坐标和竖直方向坐标；

x1,J,y1,J,z1,J分别表示第一图像获取设备第J个标志点的横坐标、纵坐标和竖直方向坐标；

组成多尺寸定位靶标板各标志点间相对距离的矩阵；

式中：DC表示标志点在图像获取设备坐标系上的距离矩阵；dc,I,J表示DC矩阵中元素，I,J＝1,…,13。

5.根据权利要求1所述的多尺寸平面靶标测量和定位方法，其特征在于，所述步骤32中确定尺寸定位靶标板各标志点间标准的相对距离矩阵，具体为：每个标志点在标定板为平面的坐标系下对应一个固定的三维坐标为(Xw,J,Yw,J,0)，w代表多尺寸靶标板的坐标系,J代表标志点编号，标定板坐标系的x轴和y轴与多尺寸定位靶标板平面重合，Z轴垂直于标定板平面，因为多尺寸定位靶标上标志点尺寸和相对位置固定；

其中这些标志点和上述图像获取设备检测到的三维坐标间的变换关系为：

式中： 为多尺寸靶标板相对第一图像获取设备的空间变换矩阵距离；Xw,I,Yw,I分别表示第J个标识点在标定板上横坐标、纵坐标和竖直方向坐标,且Zw,J＝0；

各个标志点在尺寸定位靶标板的相对距离为dw,p,q的计算公式如下式所示：

式中：dw,,I,J表示第I个标志点和第J个标志点在多标定板坐标系中的距离；xw,I,yw,I分别表示第I个标识点在标定板上横坐标、纵坐标；

组成多尺寸定位靶标板13个标志点间相对距离的矩阵如下所示：

式中：DW表示尺寸定位靶标板各标志点间标准的相对距离矩阵；dw,I,J表示DW矩阵中元素，I,J＝1,…,13。

6.根据权利要求1所述的多尺寸平面靶标测量和定位方法，其特征在于，所述步骤4中确定激光测距仪相对于图像获取设备下的坐标，具体为：第一激光测距仪、第二激光测距仪、第三激光测距仪和第四激光测距仪相对第一图像获取设备的变化矩阵分别为 在多尺寸靶标板测量点相对各激光测距仪坐标系的坐标为(0,0,dl1)，(0,0,dl2)，(0,0,dl3)，(0,0,dl4)，通过变换矩阵得到上述四个激光测距仪测量的四点在图像获取设备坐标系下的坐标

为：

式中：xc1,yc1,zc1分别表示第一激光测距仪在图像获取设备坐标系横坐标、纵坐标和竖直方向坐标；xc2,yc2,zc2分别表示第二激光测距仪在图像获取设备坐标系横坐标、纵坐标和竖直方向坐标；xc3,yc3,zc3分别表示第三激光测距仪在图像获取设备坐标系横坐标、纵坐标和竖直方向坐标；xc4,yc4,zc4分别表示第四激光测距仪在图像获取设备坐标系横坐标、纵坐标和竖直方向坐标；0,0,dl1分别表示多尺寸靶标板测量点相对第一激光测距仪坐标系的横坐标、纵坐标和竖直方向坐标；0,0,dl2分别表示多尺寸靶标板测量点相对第二激光测距仪坐标系的横坐标、纵坐标和竖直方向坐标；0,0,dl3分别表示多尺寸靶标板测量点相对第三激光测距仪坐标系的横坐标、纵坐标和竖直方向坐标；0,0,dl4分别表示多尺寸靶标板测量点相对第四激光测距仪坐标系的横坐标、纵坐标和竖直方向坐标； 分别表示第一激光测距仪、第二激光测距仪、第三激光测距仪和第四激光测距仪相对第一图像获取设备的变化矩阵。

7.一种用于实现根据权利要求1至6之一所述的多尺寸平面靶标测量和定位方法的检

测装置，其特征在于，所述检测装置包括定位靶标板、高精度云台、两个图像获取设备和四个激光测距仪；

所述定位靶标板包括红外发射二极管和多尺寸定位靶标，所述红外发射二极管和多尺寸定位靶标间的位置相互固定，所述多尺寸定位靶标上打印着三层不同尺寸和编码信息的标志点，最外围的标志点尺寸一样，编码信息不同，中间层的四个标志点尺寸一样，编码信息不同，最内层的各个标志点尺寸一样，标志点在最中心；

所述高精度云台包括第一电机、底座、第二电机、旋转主梁和旋转支架；所述第一电机的主轴和底座间固定连接，通过电机主轴控制底座的旋转；所述底座和旋转主梁之间固定连接；所述第二电机固定安装在旋转主梁上，第二电机主轴和旋转支架固定安装，控制旋转支架转动；

所述两个图像获取装置请确认是装置还是设备，全文需统一和四个激光测距仪固定安装在旋转支架上，其中两个图像获取设备平行放置，四个激光测距仪叠放在两个图像获取装置中间，且所述激光测距仪的朝向和图像获取设备的朝向相同。