專利名稱：一種模擬航空攝影測量的軌道攝影測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝影測量系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及一種模擬航空攝影測量的軌道攝影測量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的發(fā)展和社會的進步，攝影測量技術(shù)也得到進一步的發(fā)展，并且也因其出色的特點無需接觸物體本身而獲得被攝影物體信息、能夠由二維影像重建三位目標、面采集數(shù)據(jù)方式及同時提取物體的幾何與物理特性，由此，其被廣泛應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，如地籍管理、國土資源調(diào)查、繪制各種比例尺的地形圖或?qū)ｎ}圖、DTM (數(shù)字地面模型)或DEM (數(shù)字立體模型)的制作、地質(zhì)考察、工程質(zhì)量管理、建筑物檢測、氣象檢測、環(huán)境保護、自然災(zāi)害防治、生物醫(yī)學、公安偵破等等。同時，與之對應(yīng)的攝影測量系統(tǒng)也得到較大的發(fā)展，但是，普遍的攝影測量系統(tǒng)存在測量路徑單一、攝影范圍較小的問題，而且還存在操作麻煩的問題。如中國專利ZL200810158285. 6，其在2008年10月28日申請公開了一種室內(nèi)定軌移動攝影測量系統(tǒng)，該方案包括空中軌道、移動平臺、攝影機構(gòu)、條形碼及控制裝置，其中該空中軌道為一單軌，致使其測量路徑單一，并且也限制了攝影機構(gòu)的攝影范圍，無疑影響著其攝影測量的正確性，同時，即使其可通過多次設(shè)置攝影測量系統(tǒng)的位置而獲取較為全面的數(shù)據(jù)，但是，多次的拆裝及校調(diào)，不但麻煩費事，而且也影響測量時的精度。因此，有必要提供一種技術(shù)手段以解決上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明的目的在于提供一種模擬航空攝影測量的軌道攝影測量系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)的測量路徑單一、攝影范圍較小的問題。為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種模擬航空攝影測量的軌道攝影測量系統(tǒng)，包括空中軌道、攝影裝置及控制裝置，所述空中軌道懸置于室內(nèi)或室外，并且該空中軌道包括有兩個以上的直線導軌，該直線導軌相互之間垂直相交設(shè)置并形成一坐標平面，并且該直線導軌于所述坐標平面內(nèi)呈相對移動地設(shè)置；所述攝影裝置可移動地安裝在任一所述直線導軌上；所述控制裝置分別與所述直線導軌、所述攝影裝置電連接，并且其可操作地控制所述直線導軌之間的相對移動及控制所述攝影裝置于所述直線導軌上的移動。作為進一步的優(yōu)選方案，所述空中軌道包括有三個直線導軌，其分別為第一直線導軌、第二直線導軌及第三直線導軌，所述第一直線導軌與所述第二直線導軌相對間隔地平行設(shè)置，所述第三直線導軌分別可移動地設(shè)置于所述第一直線導軌、所述第二直線導軌并且與所述第一直線導軌、所述第二直線導軌呈垂直相交設(shè)置，所述攝影裝置可移動地設(shè)置在所述第三直線導軌上；優(yōu)選地，所述控制裝置包括單片機，所述單片機通過設(shè)有一驅(qū)動單元分別驅(qū)動所述直線導軌之間的移動、所述攝影裝置于所述直線導軌上的移動；
優(yōu)選地，所述驅(qū)動單元配置有第一電機及第二電機，所述第一電機通過其配置的第一輸出軸驅(qū)動所述第三直線導軌的移動，所述第二電機通過其配置的第二輸出軸驅(qū)動所述攝影裝置的移動；優(yōu)選地，所述攝影裝置包括數(shù)字相機及用以固定該數(shù)字相機于所述第三直線導軌上的固定架，所述數(shù)字相機配置有USB連接口及由所述單片機無線遙控操作的曝光裝置，所述固定架垂直地設(shè)置在所述第三直線導軌上；優(yōu)選地，所述固定架通過設(shè)有一滑塊與所述第三直線導軌呈滑動地設(shè)置。作為進一步的優(yōu)選方案，所述軌道攝影測量系統(tǒng)還包括限制所述攝影裝置的移動距離的攝影限位裝置，該攝影限位裝置包括第一行程開關(guān)及第二行程開關(guān)，所述第一行程開關(guān)安裝在位于所述坐標平面內(nèi)的所述第三直線導軌的一端上，所述第二行程開關(guān)安裝在位于所述坐標平面內(nèi)的所述第三直線導軌的另一端上；優(yōu)選地，所述第一行程開關(guān)及所述第二行程開關(guān)分別與所述單片機電連接。作為進一步的優(yōu)選方案，所述軌道攝影測量系統(tǒng)還包括限制所述直線導軌之間的相對移動的導軌限位裝置，該導軌限位裝置包括第三行程開關(guān)，所述第三行程開關(guān)安裝在位于所述坐標平面內(nèi)的所述第一直線導軌或所述第二直線導軌的一端上；優(yōu)選地，所述第三行程開關(guān)與所述單片機電連接。本發(fā)明的有益效果為本案公開的軌道攝影測量系統(tǒng)，其原理為模擬航空攝影測量，即直線導軌之間可以相對移動，并且攝影裝置也可在直線導軌上移動，使到攝影裝置可以靈活地設(shè)置在坐標平面內(nèi)的任意位置，從而保證攝影時獲取較好的航向重疊及旁向重疊，繼而達到較佳的攝影測量。


圖1是本發(fā)明模擬航空攝影測量的軌道攝影測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中10、軌道攝影測量系統(tǒng)；20、空中軌道；21、第一直線導軌；22、第二直線導軌；23、第三直線導軌；30、攝影裝置；40、控制裝置；41、單片機；42、驅(qū)動單元；43、第一電機；44、第二電機；51、第一行程開關(guān)；52、第二行程開關(guān)；53、第三行程開關(guān)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式
來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。請參閱圖1所示，本發(fā)明提供一種模擬航空攝影測量的軌道攝影測量系統(tǒng)10，包括空中軌道20、攝影裝置30及控制裝置40，空中軌道20懸置于室內(nèi)或室外，并且該空中軌道20包括有兩個以上的直線導軌，該直線導軌相互之間垂直相交設(shè)置并形成一坐標平面，并且該直線導軌于坐標平面內(nèi)呈相對移動地設(shè)置；攝影裝置30可移動地安裝在任一直線導軌上；控制裝置40分別與直線導軌、攝影裝置30電連接，并且其可操作地控制直線導軌之間的相對移動及控制攝影裝置30于直線導軌上的移動。本案公開的軌道攝影測量系統(tǒng)10，其原理為模擬航空攝影測量，而在航空攝影測量中，沿飛機飛行方向構(gòu)成的直線叫航線，由于一般作業(yè)的范圍太大，故在實際的航空攝影當中，須由幾條或幾十條航線才能覆蓋整個所需攝影區(qū)域，另外，航空攝影測量還應(yīng)滿足一定的規(guī)范要求，在同一條航線當中，相鄰拍攝的兩張航空影像必須具有60% 65%的重疊，即航向重疊，與此同時，相鄰兩條航線所拍攝的航空影像必須達到30% 35%的影像重疊，即旁向重疊，據(jù)此，本案中的直線導軌之間可以相對移動，并且攝影裝置30也可在直線導軌上移動，使到攝影裝置30可以靈活地設(shè)置在坐標平面內(nèi)的任意位置，從而保證攝影時獲取較好的航向重疊及旁向重疊，繼而達到較佳的攝影測量。具體地，空中軌道20包括有三個直線導軌，其分別為第一直線導軌21、第二直線導軌22及第三直線導軌23，第一直線導軌21與第二直線導軌22相對間隔地平行設(shè)置，第三直線導軌23分別可移動地設(shè)置于第一直線導軌21、第二直線導軌22并且與第一直線導軌21、第二直線導軌22呈垂直相交設(shè)置，攝影裝置30可移動地設(shè)置在第三直線導軌23上。其中，本案也可設(shè)置不同的直線導軌以作實施，例如，當空中軌道20包括有兩個直線導軌時，即相當于圖1中第一直線導軌21與第三直線導軌23的設(shè)置并刪去第二直線導軌22，或者為第二直線導軌22與第三直線導軌23的設(shè)置并刪去第一直線導軌21，不管其設(shè)置為前者還是為后者，兩個直線導軌中的一者固定，另一者可移動地設(shè)置，具體為，可移動的直線導軌在形成的坐標平面內(nèi)上下移動或者左右移動，而攝影裝置30在可移動的直線導軌上左右移動或者上下移動，從而達到在坐標范圍內(nèi)任意攝影；而當空中軌道20包括有四個直線導軌時，即相當于在第三直線導軌23的相對端設(shè)置有與第三直線導軌23平行的第四直線導軌，該第四直線導軌可以為固定設(shè)置，亦可為如第三直線導軌23的可移動設(shè)置，并且其同時配備有攝影裝置30，以期兩個攝影裝置30同時工作，以期加快攝影測量的效率，但本案的實施不以此為限。優(yōu)選地，控制裝置40包括單片機41，而采用單片機41，可借由其高集成度、體積小、高可靠性及控制功能強的特性，使到控制裝置40更具智能化，另外，單片機41通過設(shè)有一驅(qū)動單元42分別驅(qū)動直線導軌之間的移動、攝影裝置30于直線導軌上的移動，具體地，驅(qū)動單元42配置有第一電機43及第二電機44，第一電機43通過其配置的第一輸出軸驅(qū)動第三直線導軌23的移動，即，使到第三直線導軌23通過第一電機43的驅(qū)動而進行上下移動，第二電機44通過其配置的第二輸出軸驅(qū)動攝影裝置30的移動，即，使到攝影裝置30通過第二電機44的驅(qū)動而進行左右移動，其中，第一電機43及第二電機44為伺服電機或步進電機，以期使到第三直線導軌23、攝影裝置30定位攝影時更精準。具體地，攝影裝置30包括數(shù)字相機及用以固定該數(shù)字相機于第三直線導軌23上的固定架，數(shù)字相機配置有USB連接口及由單片機41無線遙控操作的曝光裝置，固定架垂直地設(shè)置在第三直線導軌23上。其中，USB連接口的設(shè)置，使到數(shù)字相機通過USB數(shù)據(jù)線便可連接PC計算機，便于其數(shù)據(jù)傳輸或者利用PC計算機進行充電，當然，也可直接地利用USB數(shù)據(jù)線進行充電。優(yōu)選地，固定架通過設(shè)有一滑塊與第三直線導軌23呈滑動地設(shè)置。具體地，軌道攝影測量系統(tǒng)10還包括限制攝影裝置30的移動距離的攝影限位裝置，該攝影限位裝置包括第一行程開關(guān)51及第二行程開關(guān)52，第一行程開關(guān)51安裝在位于坐標平面內(nèi)的第三直線導軌23的一端上，具體為第三直線導軌23的左端位置，第二行程開關(guān)52安裝在位于坐標平面內(nèi)的第三直線導軌23的另一端上，具體為第三直線導軌23的右端位置，而通過設(shè)置有第一行程開關(guān)51及第二行程開關(guān)52，較好地保證攝影裝置30的移動距離，避免攝影裝置30與第一直線導軌21、第二直線導軌22發(fā)生碰撞事故。優(yōu)選地，第一行程開關(guān)51及第二行程開關(guān)52分別與單片機41電連接，以保證第一行程開關(guān)51及第二行程開關(guān)52的可靠控制。具體地，軌道攝影測量系統(tǒng)10還包括限制直線導軌之間的相對移動的導軌限位裝置，該導軌限位裝置包括第三行程開關(guān)53，第三行程開關(guān)53安裝在位于坐標平面內(nèi)的第一直線導軌21或第二直線導軌22的一端上，較好地保證第三直線導軌23的移動距離，避免其與第一直線導軌21、第二直線導軌22出現(xiàn)脫節(jié)的事故。優(yōu)選地，第三行程開關(guān)53與單片機41電連接，以保證第三行程開關(guān)53的可靠控制。下面結(jié)合圖示，對本發(fā)明的模擬航空攝影測量的軌道攝影測量系統(tǒng)10的工作原理作進一步的描述。在圖1中，首先，對需要攝影的區(qū)域設(shè)置好軌道攝影測量系統(tǒng)10，一般地，空中軌道20懸置于室內(nèi)或室外，并保證攝影裝置30的安裝及控制裝置40的設(shè)置，尤其是，第三直線導軌23分別與第一直線導軌21、第二直線導軌22垂直相交設(shè)置，而攝影裝置30的固定架也須垂直地設(shè)置在第三直線導軌23上，之后，便可進行攝影測量。借由控制裝置40的單片機41，便可控制軌道攝影測量系統(tǒng)10的運行，若要進行攝影，則先調(diào)校第三直線導軌23的距離，即觸動單片機41上對應(yīng)的按鍵，然后單片機41里面的系統(tǒng)便會將指令發(fā)送到驅(qū)動單元42，由驅(qū)動單元42啟動第一電機43，再由第一電機43驅(qū)動第三直線導軌23上下移動，假如第三直線導軌23向下移動并碰到第三行程開關(guān)53，則系統(tǒng)回到初始位置并切斷電源；調(diào)校好第三直線導軌23的距離后，由于第三直線導軌23已停止移動，位置固定不變，此時，只需要調(diào)校安裝于第三直線導軌23上的攝影裝置30，其操作也是觸動單片機41上對應(yīng)的按鍵，然后單片機41里面的系統(tǒng)便會將指令發(fā)送到驅(qū)動單元42，由驅(qū)動單元42啟動第二電機44，再由第二電機44驅(qū)動攝影裝置30左右移動，假如攝影裝置30的固定架向左移動時碰到第一行程開關(guān)51或向右移動時碰到第二行程開關(guān)52，則系統(tǒng)回到初始位置并切斷電源；至于數(shù)字相機從左至右移動時的拍攝，其操作也是觸動單片機41上對應(yīng)的按鍵，具體為，通過單片機41以遙控數(shù)字相機上的曝光裝置，從而完成拍攝的目的；拍攝完后，可利用USB連接線連接數(shù)字相機與PC計算機各自的USB連接口，使到數(shù)字相機貯存的數(shù)據(jù)輸入到PC計算機，以進行后續(xù)的圖像分析，便于攝影測量的完成。以上結(jié)合具體實施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護范圍的限制?；诖颂幍慕忉?，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實施方式
，這些方式都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種模擬航空攝影測量的軌道攝影測量系統(tǒng)，其特征在于，包括空中軌道，所述空中軌道懸置于室內(nèi)或室外，并且該空中軌道包括有兩個以上的直線導軌，該直線導軌相互之間垂直相交設(shè)置并形成一坐標平面，并且該直線導軌于所述坐標平面內(nèi)呈相對移動地設(shè)置；攝影裝置，所述攝影裝置可移動地安裝在任一所述直線導軌上；及控制裝置，所述控制裝置分別與所述直線導軌、所述攝影裝置電連接，并且其可操作地控制所述直線導軌之間的相對移動及控制所述攝影裝置于所述直線導軌上的移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬航空攝影測量的軌道攝影測量系統(tǒng)，其特征在于，所述空中軌道包括有三個直線導軌，其分別為第一直線導軌、第二直線導軌及第三直線導軌，所述第一直線導軌與所述第二直線導軌相對間隔地平行設(shè)置，所述第三直線導軌分別可移動地設(shè)置于所述第一直線導軌、所述第二直線導軌并且與所述第一直線導軌、所述第二直線導軌呈垂直相交設(shè)置，所述攝影裝置可移動地設(shè)置在所述第三直線導軌上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬航空攝影測量的軌道攝影測量系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置包括單片機，所述單片機通過設(shè)有一驅(qū)動單元分別驅(qū)動所述直線導軌之間的移動、所述攝影裝置于所述直線導軌上的移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模擬航空攝影測量的軌道攝影測量系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動單元配置有第一電機及第二電機，所述第一電機通過其配置的第一輸出軸驅(qū)動所述第三直線導軌的移動，所述第二電機通過其配置的第二輸出軸驅(qū)動所述攝影裝置的移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬航空攝影測量的軌道攝影測量系統(tǒng)，其特征在于，所述攝影裝置包括數(shù)字相機及用以固定該數(shù)字相機于所述第三直線導軌上的固定架，所述數(shù)字相機配置有USB連接口及由所述單片機無線遙控操作的曝光裝置，所述固定架垂直地設(shè)置在所述第三直線導軌上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模擬航空攝影測量的軌道攝影測量系統(tǒng)，其特征在于，所述固定架通過設(shè)有一滑塊與所述第三直線導軌呈滑動地設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求3 6任一項所述的模擬航空攝影測量的軌道攝影測量系統(tǒng)，其特征在于，所述軌道攝影測量系統(tǒng)還包括限制所述攝影裝置的移動距離的攝影限位裝置，該攝影限位裝置包括第一行程開關(guān)及第二行程開關(guān)，所述第一行程開關(guān)安裝在位于所述坐標平面內(nèi)的所述第三直線導軌的一端上，所述第二行程開關(guān)安裝在位于所述坐標平面內(nèi)的所述第三直線導軌的另一端上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模擬航空攝影測量的軌道攝影測量系統(tǒng)，其特征在于，所述第一行程開關(guān)及所述第二行程開關(guān)分別與所述單片機電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模擬航空攝影測量的軌道攝影測量系統(tǒng)，其特征在于，所述軌道攝影測量系統(tǒng)還包括限制所述直線導軌之間的相對移動的導軌限位裝置，該導軌限位裝置包括第三行程開關(guān)，所述第三行程開關(guān)安裝在位于所述坐標平面內(nèi)的所述第一直線導軌或所述第二直線導軌的一端上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的模擬航空攝影測量的軌道攝影測量系統(tǒng)，其特征在于，所述第三行程開關(guān)與所述單片機電連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種模擬航空攝影測量的軌道攝影測量系統(tǒng)，包括空中軌道、攝影裝置及控制裝置，空中軌道懸置于室內(nèi)或室外，并且其包括有兩個以上的直線導軌，該直線導軌相互之間垂直相交設(shè)置并形成一坐標平面，并且該直線導軌于坐標平面內(nèi)呈相對移動地設(shè)置；攝影裝置可移動地安裝在任一直線導軌上；控制裝置可操作地控制直線導軌之間的相對移動及控制攝影裝置于直線導軌上的移動。本案公開的軌道攝影測量系統(tǒng)，其原理為模擬航空攝影測量，即直線導軌之間可以相對移動，并且攝影裝置也可在直線導軌上移動，使到攝影裝置可以靈活地設(shè)置在坐標平面內(nèi)的任意位置，從而保證攝影時獲取較好的航向重疊及旁向重疊，繼而達到較佳的攝影測量。
文檔編號G01C11/00GK102997901SQ20121050113
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者劉丹丹, 郭增長, 劉宗杰, 曲建光, 王雙亭, 袁占良, 左建章, 程朋根, 胡倩偉, 鄭加柱, 鄒時林 申請人:北京四維遠見信息技術(shù)有限公司, 黑龍江工程學院