CN113847873B - 一种基于激光测距的离散单点位移动态监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于激光测距的离散单点位移动态监测装置，包含：接收靶，其包含吸光材质的靶面，所述靶面设有能够漫反射入射光的反光环；连杆，其第一端端部固定连接被测的离散单点，其第二端端部固定连接所述靶面，并位于反光环的圆心；激光发射器，包含底座和设置在底座安装面的两个激光测距仪，两个激光测距仪发射的两束激光平行；驱动机构，用于驱动底座平动及转动；信号处理系统，信号连接激光测距仪、驱动机构，通过内置的算法根据激光测距仪测量的距离值、底座的平动距离及转动角度计算得到离散单点的位移。本发明还提供一种基于激光测距的离散单点位移动态监测方法。本发明能够实时的有效监测离散单点产生的位移。

Description

一种基于激光测距的离散单点位移动态监测装置及方法

技术领域

本发明涉及土木工程测量领域，特别涉及一种基于激光测距的离散单点位移动态监测装置及方法。

背景技术

传统土木工程领域中，对于隧道、桥梁、基坑等变形一般通过人工进行监测。由于人工测量变形效率低，且难以实现实时监测，现有技术中也有一些自动化监测方法。目前，变形的自动化监测方法主要是基于激光测量技术和基于图像测量技术两大类，前者主要借助全自动全站仪、激光测距仪和激光扫描仪；后者主要借助图像处理技术、数字摄影测量技术。

由于基于图像处理技术、数字摄影测量技术的自动化监测方法，需要采样高清晰度的图像数据，土木工程一般被测物体尺寸较大，由于现场环境制约、施工干扰等造成光照环境不佳，采样环境较复杂，难以采集到高分辨率的原始图像，从而影响最终测量精度。

相比图像处理技术和摄影测量技术，全自动全站仪测量精度高，且自动化程度高，但是成本较高。通过激光扫描仪进行激光测量变形的测量结果稳定可靠，激光扫描仪能扫描获取全断面数据，静态扫描时精度高；但激光扫描仪不仅价格较高，当测量目的为高精度测量指定离散单点位移变形时，其难以定位到指定测点，且处理的多余数据量大，不利于实时监测。激光测距仪价格便宜，测量单个测点的距离精度高，但无法获得测点的三维坐标，且测点发生位移后，再次自动跟踪照准测点难度较大。

因此，对于监测离散单点的变形位移，需要一种自动化程度高、成本低、精度高、受现场作业环境干扰小的变形监测方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于激光测距的离散单点位移动态监测装置及方法，能够实时监测离散单点变形位移。

为了达到上述目的，本发明提供一种基于激光测距的离散单点位移动态监测装置，包含：

接收靶，其包含吸光材质的靶面，所述靶面设有能够漫反射入射光的反光环；

连杆，其第一端端部固定连接被测的离散单点，其第二端端部固定连接所述靶面，并位于反光环的圆心；

激光发射器，其包含底座和设置在底座安装面的两个激光测距仪；通过所述激光测距仪发射的落在所述反光环的激光测量所述底座与靶面的距离值；所述两个激光测距仪发射的两束激光平行；

驱动机构，用于驱动所述底座平动及转动，使激光发射器发射的激光落在所述反光环，并改变所述落在反光环的激光点的位置；

信号处理系统，信号连接激光测距仪、驱动机构，通过内置的算法根据激光测距仪测量的距离值、底座的平动距离及转动角度得到落在反光环的激光点的位置信息，并根据所述位置信息计算得到所述离散单点的位移。

优选的，所述驱动机构为单轴滑台；所述单轴滑台包含滑块和滑杆；所述滑块固定连接底座，且底座位于激光测距仪和滑块之间；所述滑杆穿设滑块，滑块能够沿滑杆的长度方向平动，并能够绕滑杆的中心轴转动。

优选的，所述的基于激光测距的离散单点位移动态监测装置，还包含：单轴电子倾角仪，固定设置在底座安装面，用于测量底座安装面与水平面的夹角并发送给信号处理系统。

优选的，所述两束激光能够同时投射在反光环的内环包围形成的范围内。

本发明还提供一种基于激光测距的离散单点位移动态监测方法，采用本发明所述的基于激光测距的离散单点位移动态监测装置实现的，记两个激光测距仪分别为第一、第二激光测距仪其特征在于，所述方法包含步骤：

S1、记录滑块初始状态，建立基于滑块初始状态的初始坐标系；

S2、第一、第二激光测距仪发射第一、第二激光；驱动滑块沿滑杆平动并绕滑杆的中心轴转动，当第一、第二激光均投射在所述反光环上形成第一、第二激光点时，停止驱动滑块；根据滑块相对于滑块初始状态的平动距离L₁，单轴电子倾角仪测量的角度值第一、第二激光测距仪测量的距离值l₁、l₂，生成所述第一、第二激光点在所述初始坐标系下的初始坐标A＝(x₁,y₁,z₁)、B＝(x₂,y₂,z₂)；

S3、继续驱动滑块沿滑杆平动并绕滑杆的中心轴转动，当第一、第二激光再次投射在所述反光环上生成第三、第四激光点时，停止驱动滑块；根据滑块相对于所述滑块初始状态的平动距离L₂，单轴电子倾角仪测量的角度值第一、第二激光测距仪测量的距离值l₃、l₄，生成第三、第四激光点在所述初始坐标系下的初始坐标C＝(x₃,y₃,z₃)、D＝(x₄,y₄,z₄)；

S4、根据四个初始坐标A、B、C、D计算得到反光环的圆心在初始坐标系下的坐标(X_P,Y_P,Z_P)；

S5、间隔一个设定的时间后，重复步骤S2至S4，获得反光环的圆心在初始坐标系下的坐标(X′_P,Y_P′,Z′_P)；计算得到离散单点的位移

步骤S1具体包含：

S11、记录滑块初始状态，包含滑块在滑杆的初始位置，及单轴电子倾角仪测得的角度值

S12、以当前底座安装面所在的平面为初始坐标系的O-XY平面，以垂直于底座安装面且指向靶面的方向为+Z轴方向，建立初始坐标系O-XYZ。

步骤S2所述生成所述第一、第二激光点在所述初始坐标系下的初始坐标A＝(x₁,y₁,z₁)、B＝(x₂,y₂,z₂)，具体包含：

S21、建立第一当前坐标系O′-X′Y′Z′，底座安装面当前所在的平面为所述第一当前坐标系的O′-X′Y′平面，+Z′轴方向为垂直于底座安装面且指向靶面的方向；

S22、信号处理器生成第一、第二激光点在所述第一当前坐标系O′-X′Y′Z′的坐标：A′＝(x₁′,y₁′,l₁)，B′＝(x₂′,y₂′,l₂),其中(x₁′,y₁′)、(x′₂,y′₂)为第一、第二激光点在O′-X′Y′平面的坐标；

S23、信号处理器将A′，B′转换到初始坐标系下O-XYZ，生成对应的初始坐标A、B，其中：

A＝(x₁,y₁,z₁)＝R₁ ^-1·(0,0,l₁)-T₁，B＝(x₂,y₂,z₂)＝R₁ ^-1·(c,0,l₂)-T₁；

R₁、T₁为第一当前坐标系到初始坐标系的旋转矩阵、平移相量，

T₁＝(L₁,0,0)^T；/>

步骤S3所述生成第三、第四激光点在所述初始坐标系下的初始坐标C＝(x₃,y₃,z₃)、D＝(x₄,y₄,z₄)，具体包含：

S31、建立第二当前坐标系O″-X″Y″Z″，当前底座安装面所在的平面为所述第二当前坐标系的O″-X″Y″平面，+Z″轴方向为垂直于底座安装面且指向靶面的方向；

S32、信号处理器生成第三、第四激光点在所述第二当前坐标系O″-X″Y″Z″的坐标：C′＝(x₃′,y₃′,l₃)，D′＝(x₄′,y₄′,l₄)，其中(x₃′,y₃′)、(x′₄,y′₄)为第三、第四激光点在O″-X″Y″平面的坐标；

S33、信号处理器将C′、D′转换到初始坐标系O-XYZ下，生成对应的初始坐标C、D，其中

C＝(x₃,y₃,z₃)＝R₂ ^-1·(0,0,l₃)-T₂，D＝(x₄,y₄,z₄)＝R₂ ^-1·(c,0,l₄)-T₂；

R₂、T₂为第二当前坐标系到初始坐标系的旋转矩阵、平移相量，

T₂＝(L₂,0,0)^T，/>

步骤S4具体包含：

S41、从四个初始坐标A、B、C、D中任选三个作为三角形的三个顶点，计算该三角形的外接圆圆心在初始坐标系下的圆心坐标；重复步骤S41，直到穷尽完从四个初始坐标A、B、C、D中任选三个的所有组合；

S42、对步骤S41求得的若干个所述圆心坐标取平均值，作为反光环的圆心在初始坐标系下的坐标(X_P,Y_P,Z_P)。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明的基于激光测距的离散单点位移动态监测装置结构简单、性价比高；本发明的基于激光测距的离散单点位移动态监测方法操作方便，测量结果准确，能够实时的有效监测离散单点由于变形产生的位移。

附图说明

为了更清楚地说明本发明技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1是实施例一中，本发明的激光发射器、单轴滑台俯视图；

图2是实施例一中，本发明的激光发射器、单轴滑台侧视图；

图3是实施例一中，本发明的连杆、靶面与离散单点连接关系示意图；

图4是实施例一中，本发明的离散单点位移动态监测装置结构示意图；

图中：31、滑杆；32、滑块；33、第一激光测距仪；34、第二激光测距仪；35、单轴电子倾角仪；36、底座；37、靶面；371、反光环；39、连杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

实施例一

本发明提供一种基于激光测距的离散单点位移动态监测装置，如图3所示，包含：接收靶、连杆39、激光发射器、信号处理系统(图中未示出)、单轴滑台、单轴电子倾角仪35。

如图3、图4所示，所述接收靶包含吸光材质的靶面37，所述靶面37设有能够漫反射入射光的反光环371。

所述连杆39的第一端端部固定连接被测的离散单点(图3中的Q点)，其第二端端部固定连接所述靶面37，并位于反光环371的圆心(图3中的P点)。

所述激光发射器，其包含底座36和设置在底座安装面的两个激光测距仪(分别为第一激光测距仪33和第二激光测距仪34)；在本实施例中，为方便测量计算，激光测距仪垂直于底座安装面。通过第一激光测距仪33和第二激光测距仪34向靶面37发射平行的两束激光(分别为第一激光和第二激光)，两束激光能够同时投射在反光环371的内环包围形成的范围内。优选的，两束激光投射在靶面27的两个激光点的初始位置位于反光环371的内环包围形成的范围内。两束激光之间的间距为c米。

如图1、图2所示，所述单轴滑台包含滑块32和滑杆31。所述滑块32固定连接底座36，且底座36位于激光测距仪和滑块32之间；所述滑杆31穿设滑块32，滑块32能够沿滑杆31的长度方向平动，并能够绕滑杆31的中心轴转动。通过驱动滑块32平动及转动，改变所述激光点落在靶面37的位置。本实施例中，滑杆21上的滑块32平移时，滑台会读取滑块32的平移距离并生成对应的数字信号发送给信号处理系统。现有技术中有成熟的产品，例如丝杆滑台。在本发明的实施例中通过驱动滑台使两束激光都投射经过反光环371，激光测距仪的测距信号强度在经过反光环371时会给出差异信号，通过软件可对激光测距信号进行强度分析并提取计算，能够得出两束激光投射在反光环371上时的测距结果(此为现有技术)。

如图1、图2所示，所述单轴电子倾角仪35固定设置在底座36，在本发明的实施例中，当底座的安装面水平时，单轴电子倾角仪的测量值为初始零度。通过单轴电子倾角仪35测量滑块32绕滑杆31的中心轴转动的过程中，底座36的安装面与水平面的夹角，并发送给信号处理系统。

所述信号处理系统信号连接激光测距仪和单轴电子倾角仪35，通过内置的算法根据激光测距仪测量的距离值、底座36的平动距离及转动角度得到落在反光环371的激光点的位置信息，并根据所述位置信息计算得到所述离散单点的位移。

本发明还提供一种基于激光测距的离散单点位移动态监测方法，采用本发明所述的基于激光测距的离散单点位移动态监测装置实现的，包含步骤：

S1、记录滑块32的初始状态(包含滑块32在滑杆31的初始位置，及单轴电子倾角仪35测得的角度值)；建立基于滑块初始状态的初始坐标系；底座安装面所在的平面为所述初始坐标系的O-XY平面。如图1所示，本实施例中，以第一激光在底座安装面的交点作为初始坐标系的O点，两束激光在底座安装面的两个交点之间的连线作为O-XY平面的X轴，+Z轴方向为垂直于底座安装面且指向靶面37的方向；

S2、第一激光测距仪33、第二激光测距仪34发射第一、第二激光；驱动滑块32沿滑杆31平动并绕滑杆的中心轴转动，当第一、第二激光均投射在所述反光环371上形成第一、第二激光点时(图3中的A点和B点所示位置)，停止驱动滑块32；根据滑块32相对于滑块初始状态的平动距离L₁，单轴电子倾角仪测量的角度值第一、第二激光测距仪测量的距离值l₁、l₂，生成所述第一、第二激光点在所述初始坐标系下的初始坐标A＝(x₁,y₁,z₁)、B＝(x₂,y₂,z₂)；

本实施例中，步骤S2所述生成所述第一、第二激光点在所述初始坐标系下的初始坐标A＝(x₁,y₁,z₁)、B＝(x₂,y₂,z₂)，具体包含：

S21、建立第一当前坐标系O′-X′Y′Z′，底座安装面当前所在的平面为所述第一当前坐标系的O′-X′Y′平面，+Z′轴方向为垂直于底座安装面且指向靶面37的方向；以第一激光在底座安装面的交点作为第一当前坐标系的O′点，两束激光在底座安装面的两个交点之间的连线作为O′-X′Y′平面的X′轴；

S22、信号处理器生成第一、第二激光点在所述第一当前坐标系O′-X′Y′Z′的坐标：A′＝(0,0,l₁)，B′＝(c,0,l₂)；其中(0,0)、(c,0)为第一、第二激光点在O′-X′Y′平面的坐标；

S23、信号处理器将A′，B′转换到初始坐标系下O-XYZ，生成对应的初始坐标A、B，其中：

A＝(x₁,y₁,z₁)＝R₁ ^-1·(0,0,l₁)-T₁，B＝(x₂,y₂,z₂)＝R₁ ^-1·(c,0,l₂)-T₁；

R₁、T₁为第一当前坐标系到初始坐标系的旋转矩阵、平移相量，

T₁＝(L₁,0,0)^T；/>

S3、继续驱动滑块32沿滑杆31平动并绕滑杆的中心轴转动，当第一、第二激光再次投射在所述反光环上生成第三、第四激光点时(图3中的C点和D点所示位置)，停止驱动滑块32；根据滑块32相对于所述滑块初始状态的平动距离L₂，单轴电子倾角仪测量的角度值第一、第二激光测距仪测量的距离值l₃、l₄，生成第三、第四激光点在所述初始坐标系下的初始坐标C＝(x₃,y₃,z₃)、D＝(x₄,y₄,z₄)；

本实施例中，步骤S3生成第三、第四激光点在所述初始坐标系下的初始坐标C＝(x₃,y₃,z₃)、D＝(x₄,y₄,z₄)，具体包含：

S31、建立第二当前坐标系O″-X″Y″Z″，底座安装面当前所在的平面为所述第二当前坐标系的O″-X″Y″平面，以第一激光在底座安装面的交点作为第二当前坐标系的O″点，两束激光在底座安装面的两个交点之间的连线作为O″-X″Y″平面的X″轴，+Z″轴方向为垂直于底座安装面且指向靶面37的方向；

S32、信号处理器生成第三、第四激光点在所述第二当前坐标系O″-X″Y″Z″的坐标：C′＝(0,0,l₃)，D′＝(c,0,l₄)；

S33、信号处理器将C′、D′转换到初始坐标系O-XYZ下，生成对应的初始坐标C、D，其中

C＝(x₃,y₃,z₃)＝R₂ ^-1·(0,0,l₃)-T₂，D＝(x₄,y₄,z₄)＝R₂ ^-1·(c,0,l₄)-T₂；

R₂、T₂为第二当前坐标系到初始坐标系的旋转矩阵、平移相量，

T₂＝(L₂,0,0)^T，/>

S4、根据四个初始坐标A、B、C、D计算得到反光环371的圆心在初始坐标系下的坐标(X_P,Y_P,Z_P)；

步骤S4包含：

S41、从四个初始坐标A、B、C、D中任选三个作为三角形的三个顶点，计算该三角形的外接圆圆心在初始坐标系下的圆心坐标；重复步骤S41，直到穷尽完选取三个初始坐标的所有组合；易于知道的，一共有种组合，分别得到圆心坐标(X_P1,Y_P1,Z_P1)、(X_P2,Y_P2,Z_P2)、(X_P3,Y_P3,Z_P3)、(X_P4,Y_P4,Z_P4)；

S42、对步骤S41求得的外接圆圆心在初始坐标系下的坐标取平均值，作为反光环371的圆心在初始坐标系下的坐标

S5、间隔设定的时间，重复步骤S2～S4，获得反光环371的圆心在初始坐标系下的坐标(X′_P,Y_P′,Z′_P)；离散单点的位移

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种基于激光测距的离散单点位移动态监测装置，其特征在于，包含：

接收靶，其包含吸光材质的靶面，所述靶面设有能够漫反射入射光的反光环；

连杆，其第一端端部固定连接被测的离散单点，其第二端端部固定连接所述靶面，并位于反光环的圆心；

激光发射器，其包含底座和设置在底座安装面的两个激光测距仪；通过所述激光测距仪发射的落在所述反光环的激光测量所述底座与靶面的距离值；所述两个激光测距仪发射的两束激光平行；

驱动机构，用于驱动所述底座平动及转动，使激光发射器发射的激光落在所述反光环，并改变所述落在反光环的激光点的位置；

信号处理系统，信号连接激光测距仪、驱动机构，通过内置的算法根据激光测距仪测量的距离值、底座的平动距离及转动角度得到落在反光环的激光点的位置信息，并根据所述位置信息计算得到所述离散单点的位移。

2.如权利要求1所述的基于激光测距的离散单点位移动态监测装置，其特征在于，所述驱动机构为单轴滑台；所述单轴滑台包含滑块和滑杆；所述滑块固定连接底座，且底座位于激光测距仪和滑块之间；所述滑杆穿设滑块，滑块能够沿滑杆的长度方向平动，并能够绕滑杆的中心轴转动。

3.如权利要求1所述的基于激光测距的离散单点位移动态监测装置，其特征在于，还包含：单轴电子倾角仪，固定设置在底座安装面，用于测量底座安装面与水平面的夹角并发送给信号处理系统。

4.如权利要求1所述的基于激光测距的离散单点位移动态监测装置，其特征在于，所述两束激光能够同时投射在反光环的内环包围形成的范围内。

5.一种基于激光测距的离散单点位移动态监测方法，采用如权利要求1～4任一所述的基于激光测距的离散单点位移动态监测装置实现的，记两个激光测距仪分别为第一、第二激光测距仪其特征在于，包含步骤：

S1、记录滑块初始状态，建立基于滑块初始状态的初始坐标系；

S2、第一、第二激光测距仪发射第一、第二激光；驱动滑块沿滑杆平动并绕滑杆的中心轴转动，当第一、第二激光均投射在所述反光环上形成第一、第二激光点时，停止驱动滑块；根据滑块相对于滑块初始状态的平动距离L₁，单轴电子倾角仪测量的角度值第一、第二激光测距仪测量的距离值l₁、l₂，生成所述第一、第二激光点在所述初始坐标系下的初始坐标A＝(x₁,y₁,z₁)、B＝(x₂,y₂,z₂)；

S3、继续驱动滑块沿滑杆平动并绕滑杆的中心轴转动，当第一、第二激光再次投射在所述反光环上生成第三、第四激光点时，停止驱动滑块；根据滑块相对于所述滑块初始状态的平动距离L₂，单轴电子倾角仪测量的角度值第一、第二激光测距仪测量的距离值l₃、l₄，生成第三、第四激光点在所述初始坐标系下的初始坐标C＝(x₃,y₃,z₃)、D＝(x₄,y₄,z₄)；

S4、根据四个初始坐标A、B、C、D计算得到反光环的圆心在初始坐标系下的坐标(X_P,Y_P,Z_P)；

S5、间隔一个设定的时间后，重复步骤S2至S4，获得反光环的圆心在初始坐标系下的坐标(X′_P,Y_P′,Z′_P)；计算得到离散单点的位移

6.如权利要求5所述的基于激光测距的离散单点位移动态监测方法，其特征在于，步骤S1具体包含：

S11、记录滑块初始状态，包含滑块在滑杆的初始位置，及单轴电子倾角仪测得的角度值

S12、以当前底座安装面所在的平面为初始坐标系的O-XY平面，以垂直于底座安装面且指向靶面的方向为+Z轴方向，建立初始坐标系O-XYZ。

7.如权利要求5所述的基于激光测距的离散单点位移动态监测方法，其特征在于，步骤S2所述生成所述第一、第二激光点在所述初始坐标系下的初始坐标A＝(x₁,y₁,z₁)、B＝(x₂,y₂,z₂)，具体包含：

S21、建立第一当前坐标系O′-X′Y′Z′，底座安装面当前所在的平面为所述第一当前坐标系的O′-X′Y′平面，+Z′轴方向为垂直于底座安装面且指向靶面的方向；

S22、信号处理器生成第一、第二激光点在所述第一当前坐标系O′-X′Y′Z′的坐标：A′＝(x₁′,y₁′,l₁)，B′＝(x₂′,y₂′,l₂),其中(x₁′,y₁′)、(x′₂,y′₂)为第一、第二激光点在O′-X′Y′平面的坐标；

S23、信号处理器将A′，B′转换到初始坐标系下O-XYZ，生成对应的初始坐标A、B，其中：

A＝(x₁,y₁,z₁)＝R₁ ^-1·(0,0,l₁)-T₁，B＝(x₂,y₂,z₂)＝R₁ ^-1·(c,0,l₂)-T₁；

R₁、T₁为第一当前坐标系到初始坐标系的旋转矩阵、平移相量，

8.如权利要求5所述的基于激光测距的离散单点位移动态监测方法，其特征在于，步骤S3所述生成第三、第四激光点在所述初始坐标系下的初始坐标C＝(x₃,y₃,z₃)、D＝(x₄,y₄,z₄)，具体包含：

S31、建立第二当前坐标系O″-X″Y″Z″，当前底座安装面所在的平面为所述第二当前坐标系的O″-X″Y″平面，+Z″轴方向为垂直于底座安装面且指向靶面的方向；

S32、信号处理器生成第三、第四激光点在所述第二当前坐标系O″-X″Y″Z″的坐标：C′＝(x₃′,y₃′,l₃)，D′＝(x₄′,y₄′,l₄)，其中(x₃′,y₃′)、(x′₄,y′₄)为第三、第四激光点在O″-X″Y″平面的坐标；

S33、信号处理器将C′、D′转换到初始坐标系O-XYZ下，生成对应的初始坐标C、D，其中

C＝(x₃,y₃,z₃)＝R₂ ^-1·(0,0,l₃)-T₂，D＝(x₄,y₄,z₄)＝R₂ ^-1·(c,0,l₄)-T₂；

R₂、T₂为第二当前坐标系到初始坐标系的旋转矩阵、平移相量，

9.如权利要求5所述的基于激光测距的离散单点位移动态监测方法，其特征在于，步骤S4具体包含：

S41、从四个初始坐标A、B、C、D中任选三个作为三角形的三个顶点，计算该三角形的外接圆圆心在初始坐标系下的圆心坐标；重复步骤S41，直到穷尽完从四个初始坐标A、B、C、D中任选三个的所有组合；

S42、对步骤S41求得的若干个所述圆心坐标取平均值，作为反光环的圆心在初始坐标系下的坐标(X_P,Y_P,Z_P)。