CN101408534A - 室内定轨移动摄影测量*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种室内定轨移动摄影测量***,包括:悬置在室内的空中轨道;能沿轨道行走的移动平台;设置在移动平台下部的摄影机构,摄影机构包括CCD相机及相机固定横架;CCD相机通过数据传输线路连接PC机;能为CCD相机摄取的条形码,条形码按设定距离规则地设置在室内墙壁上;控制装置,控制包括移动平台在内的运行状态。该测量***有助于实现快速、动态、连续地采集诸如水利工程泥沙沉积实验室中沉积泥沙几何数据信息。
Description
技术领域
本组发明涉及移动摄影测量***,特别涉及室内移动摄影测量***。
背景技术
由于地表植物覆盖不完整或被人为破坏,在雨水冲刷作用下流水含有大量的泥沙;江河、湖泊、水库等自然和人工水利工程,在水动力作用下泥沙逐步沉积,致使河床上抬、水库的容积变小,造成洪水隐患和水库功能降低。为了研究泥沙随着水流沉积的规律,水利研究院、所、高校等科研机构建立了多个大型水利工程泥沙沉积实验室。
泥沙沉积实验室,是将实际的江河、湖泊、水库按照一定的比例尺,缩小建立河床(库容)模型,模拟自然连续注入具有一定泥沙比例的流水,经过长时间的泥沙沉积,形成河床(库底)上抬现象。停止放水以后,测量河床(库容)尺寸并建模,与原始模型比较,得到泥沙沉积模型,进而研究泥沙沉积规律。
这类实验工作中的一个重要的内容,是测量河床(库容)在放水前后的几何尺寸,为建立泥沙沉积模型提供数据。目前,数据的采集采用全站仪或经纬仪和水准仪,按照传统的测量方法进行实地测量。
采用传统的方法进行沉积泥沙几何测量,存在着作业时间长,采样点分布不连续、精度低等缺点。特别是,在泥沙沉积过程中,数据测量困难,制约了水动力、泥沙沉积的过程研究,对于形成科学结论极为不利。这些都与现代化的水动力泥沙沉积实验不协调,亟待进行改进。
发明内容
本发明的任务在于解决现有技术存在的上述技术问题,提供一种室内定轨移动摄影测量***;该测量***可有助于实现快速、动态、连续地采集诸如水利工程泥沙沉积实验室中沉积泥沙几何数据信息。
其技术解决方案是:
一种室内定轨移动摄影测量***,包括:
悬置在室内的空中轨道;
能沿轨道行走的移动平台;
设置在移动平台下部的摄影机构,摄影机构包括CCD相机及相机固定横架;CCD相机通过数据传输线路连接PC机;
能为CCD相机摄取的条形码,条形码按设定距离规则地设置在室内墙壁上;
控制装置,控制包括移动平台在内的运行状态。
上述空中轨道为一单轨,移动平台通过四轮小车式结构悬挂在单轨上;相机固定横架设有摆动结构,摆动机构能带动相机固定横架携带CCD相机在设定角度内摆动,摆动机构的运行状态也由上述控制装置控制。
上述移动平台设有配置蓄电池的行走电机,在移动平台左右分别设置同轴的驱动轮,行走电机传动联接驱动轮,上述四轮小车式结构设置位于轨道内的一对前行走轮及一对后行走轮,上述驱动轮分别通过同步带及轮轴联接对应一侧的一个前行走轮;上述摆动机构设置摆动电机,摆动电机由上述蓄电池提供电能。
上述移动平台设有绕线机构,绕线机构包括绕线盘及绕线电机,CCD相机的数据传输线和电源线缠绕在绕线盘上,绕线电机带动绕线盘正转或反转,移动平台停止,摄影结构结束工作时,绕线机构在电机带动下释放数据传输线和电源线,分别连接PC机、电源进行数据传输和蓄电池充电。
上述控制装置还控制摆动机构及绕线机构的运行状态。
上述控制装置包括行走电机、摆动电机及绕线电机设置的遥控控制器,遥控控制器配置操控各电机运行状态的遥控信号发生器。
上述控制装置包括单片机,单片机通过继电器分别控制行走电机及摆动电机的运行状态,单片机还控制CCD相机以不同姿态同步曝光拍照及绕线电机的运行状态。
本发明具有的有益效果是:
特别适用于泥沙沉积实验室,能够实现快速、动态、连续地采集诸如水利工程泥沙沉积实验室中沉积泥沙几何数据信息,有助于开展后期工作。诸如利用其获取目标影像,基于立体视觉的方法重建泥沙沉积模型,为科学研究提供可靠的结果数据和过程信息,为形成科学结论提供可靠的保障等。
附图说明
图1为本发明室内定轨移动摄影测量***一种实施方式结构原理示意图。
图2为上述***中各电机运行状态的遥控控制关系一种实施方式原理示意框图。
图3为控制装置的一种控制原理示意图。
下面结合附图对本发明进行说明:
具体实施方式
结合图1、图2及图3,一种室内定轨移动摄影测量***,包括:悬置在室内的空中轨道、能沿轨道行走的移动平台2、设置在移动平台下部的摄影机构8、能为CCD相机摄取的条形码及控制装置。
上述空中轨道为一单轨1,移动平台2通过四轮小车式结构悬挂在单轨1上,移动平台2设有配置蓄电池3的行走电机,在移动平台2左右分别设置同轴的驱动轮4、5,行走电机传动联接驱动轮4、5,上述四轮小车式结构设置位于轨道内的一对前行走轮6、7及一对后行走轮(未示出),驱动轮4通过同步带及轮轴联接对应一侧的前行走轮6,驱动轮5通过同步带及轮轴联接对应一侧的前行走轮7。
上述摄影机构8包括CCD相机(未示出)及相机固定横架9,相机固定横架9设有摆动结构,摆动机构设置摆动电机11,摆动电机由上述蓄电池提供电能;摆动机构能带动相机固定横架携带CCD相机在设定角度内摆动。CCD相机通过数据传输线路连接PC机。
上述条形码按设定距离规则地设置在室内墙壁上,作为定位、定姿基准。即条形码以一定的间隔布设墙壁上,它既为摄影测量提供像控点,又可为图像的自动识别加入属性信息,从而实现影像的自动精确定位。定姿可以确定诸如运动载体航向、滚动以及俯仰这三种空间姿态;定位可以确定诸如运动载体所处的空间位置。定姿与定位是摄影测量中的一项重要工作,它为像平面提供三维位置信息和航向、滚动、俯仰姿态信息。该室内定轨移动摄影测量***借助条形码信息,完成运动载体的定位与定姿,实现摄影目标的量测。
上述移动平台设有绕线机构10,绕线机构包括绕线盘及绕线电机,CCD相机的数据传输线和电源线缠绕在绕线盘上,绕线电机带动绕线盘正转或反转,移动平台停止,摄影结构结束工作时,绕线机构在电机带动下释放数据传输线和电源线,分别连接PC机、电源进行数据传输和蓄电池充电。
上述控制装置控制移动平台、摆动机构及绕线机构等的运行状态。该控制装置包括行走电机11、摆动电机12及绕线电机13设置的遥控控制器14,遥控控制器14配置操控各电机运行状态的遥控信号发生器15。诸如:上述控制装置,可以安装在航车上,控制装置利用单片机(C8051020)16控制继电器(ULN2003)17、18,进而控制行走电机11及摆动电机12的运行状态,还可控制绕线电机13运行状态,以及控制CCD相机19的工作状态即可以控制多台相机以不同姿态同步曝光拍照。
Claims (7)
1、一种室内定轨移动摄影测量***,特征是包括:
悬置在室内的空中轨道;
能沿轨道行走的移动平台;
设置在移动平台下部的摄影机构,摄影机构包括CCD相机及相机固定横架;CCD相机通过数据传输线路连接PC机;
能为CCD相机摄取的条形码,条形码按设定距离规则地设置在室内墙壁上;
控制装置,控制包括移动平台在内的运行状态。
2、根据权利要求1所述的室内定轨移动摄影测量***,其特征在于:所述空中轨道为一单轨,移动平台通过四轮小车式结构悬挂在单轨上;相机固定横架设有摆动结构,摆动机构能带动相机固定横架携带CCD相机在设定角度内摆动。
3、根据权利要求2所述的室内定轨移动摄影测量***,其特征在于:所述移动平台设有配置蓄电池的行走电机,在移动平台左右分别设置同轴的驱动轮,行走电机传动联接驱动轮,上述四轮小车式结构设置位于轨道内的一对前行走轮及一对后行走轮,上述驱动轮分别通过同步带及轮轴联接对应一侧的一个前行走轮;上述摆动机构设置摆动电机,摆动电机由上述蓄电池提供电能。
4、根据权利要求3所述的室内定轨移动摄影测量***,其特征在于:所述移动平台设有绕线机构,绕线机构包括绕线盘及绕线电机,CCD相机的数据传输线和电源线缠绕在绕线盘上,绕线电机带动绕线盘正转或反转,移动平台停止,摄影结构结束工作时,绕线机构在电机带动下释放数据传输线和电源线,分别连接PC机、电源进行数据传输和蓄电池充电。
5、根据权利要求4所述的室内定轨移动摄影测量***,其特征在于:所述控制装置还控制摆动机构及绕线机构的运行状态。
6、根据权利要求4所述的室内定轨移动摄影测量***,其特征在于:所述控制装置包括行走电机、摆动电机及绕线电机设置的遥控控制器,遥控控制器配置操控各电机运行状态的遥控信号发生器。
7、根据权利要求6所述的室内定轨移动摄影测量***,其特征在于:所述控制装置包括单片机,单片机通过继电器分别控制行走电机及摆动电机的运行状态,单片机还控制CCD相机以不同姿态同步曝光拍照及绕线电机的运行状态。
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