一種基于攝像機(jī)的三維測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及近景攝影測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于攝像機(jī)的三維測(cè)量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者基于多基線普通數(shù)碼序列影像，采用數(shù)字近景攝影測(cè)量或計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)做了大量的實(shí)驗(yàn)以進(jìn)行目標(biāo)的三維形態(tài)量測(cè)，主要包括古建筑重建和文物保護(hù)、醫(yī)學(xué)重建、工業(yè)量測(cè)、人臉重建、人體重建及工程勘察等。
[0003]現(xiàn)有近景攝影測(cè)量多采用量測(cè)型相機(jī)或使用全站儀，高精度GPS接收機(jī)等配合非量測(cè)相機(jī)使用，硬件復(fù)雜，加上現(xiàn)有測(cè)量系統(tǒng)采用先控制后碎步的分布作業(yè)方式，測(cè)量工作量大，效率低，不利于近景測(cè)量系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用?，F(xiàn)有測(cè)量系統(tǒng)針對(duì)性較強(qiáng)，往往只適合某種特定的測(cè)量，功能單一，使用范圍較窄，無(wú)法進(jìn)行完整的三維模型的構(gòu)建?，F(xiàn)有系統(tǒng)往往結(jié)構(gòu)松散，集成方式粗糙，組成系統(tǒng)的各設(shè)備體積大、重量大，各設(shè)備之間用電纜連接，使用不便。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種基于攝像機(jī)的三維測(cè)量系統(tǒng)，該裝置集成度高，可靠性好，操作簡(jiǎn)便，測(cè)量精度高，功能多，能滿足多種應(yīng)用對(duì)野外高精度三維測(cè)量的需求。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種基于攝像機(jī)的三維測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:包括通訊連接的三維測(cè)量單元和移動(dòng)終端；
[0007]所述三維測(cè)量單元包括電控連接的數(shù)據(jù)采集模塊、單片機(jī)控制模塊、無(wú)線模塊和三維測(cè)量單元電源，所述單片機(jī)控制模塊把數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過(guò)無(wú)線模塊發(fā)送至移動(dòng)終端；
[0008]所述移動(dòng)終端包括移動(dòng)終端電源、無(wú)線模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和顯示模塊，所述移動(dòng)終端通過(guò)無(wú)線模塊接收三維測(cè)量單元的數(shù)據(jù)然后通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行分析處理后發(fā)送至顯示模塊進(jìn)行顯示。
[0009]進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括攝像機(jī)，GNSS信號(hào)處理模塊，姿態(tài)信號(hào)處理模塊。
[0010]進(jìn)一步的，所述攝像機(jī)包括普通CXD攝像機(jī)或CXD單反攝像機(jī)。
[0011]進(jìn)一步的，所述GNSS信號(hào)處理模塊包括CORS系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)，或者CORS系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)和北斗定位系統(tǒng)。
[0012]進(jìn)一步的，所述姿態(tài)信號(hào)處理模塊為MEMS-頂U(kuò)。
[0013]進(jìn)一步的，所述無(wú)線模塊采用藍(lán)牙、3G、4G或者WIFI。
[0014]進(jìn)一步的，所述單片機(jī)控制模塊、GNSS信號(hào)處理模塊和無(wú)線模塊集成在PCB板上。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的基于攝像機(jī)的三維測(cè)量系統(tǒng)采用CORS系統(tǒng)增強(qiáng)提高精度，實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的定位精度；普通CCD攝像機(jī)或CCD單反攝像機(jī)，能夠擴(kuò)大系統(tǒng)有效測(cè)量視場(chǎng)范圍，提高測(cè)量精度，在實(shí)際使用中，簡(jiǎn)單易用，測(cè)量裝置的可操作性好；本實(shí)用新型采用高集成度的芯片和小型PCB板，縮小了設(shè)備體積，降低了設(shè)備重量，提高了系統(tǒng)可靠性，對(duì)硬件依賴程度低，數(shù)字化、自動(dòng)化程度高，測(cè)量結(jié)果可靠，維護(hù)簡(jiǎn)便，采用藍(lán)牙、3G、4G或WIFI等無(wú)線模塊，能在現(xiàn)場(chǎng)高效率的完成攝影測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、復(fù)制、傳輸處理、實(shí)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)的一體化，處理速度快。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]如圖1所示，一種基于攝像機(jī)的三維測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:包括通訊連接的三維測(cè)量單元I和移動(dòng)終端2 ；
[0019]三維測(cè)量單元I包括電控連接的數(shù)據(jù)采集模塊3、單片機(jī)控制模塊4、無(wú)線模塊5和三維測(cè)量單元電源6 ;單片機(jī)控制模塊、GNSS信號(hào)處理模塊和無(wú)線模塊集成在PCB板上。
[0020]移動(dòng)終端包括移動(dòng)終端電源10、無(wú)線模塊5b、數(shù)據(jù)處理模塊12和顯示模塊15。
[0021]移動(dòng)終端2包括智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦的一種。
[0022]數(shù)據(jù)采集模塊3包括攝像機(jī)7，GNSS信號(hào)處理模塊8，姿態(tài)信號(hào)處理模塊9，攝像機(jī)7用于采集圖像數(shù)據(jù)，采用普通的數(shù)碼相機(jī)或者數(shù)碼單反相機(jī)。GNSS信號(hào)處理模塊8用于采集攝像機(jī)投影中心坐標(biāo)，采用高精度GPS OEM板并且可連接CORS進(jìn)行差分增強(qiáng)，精度能達(dá)到厘米級(jí)。姿態(tài)信號(hào)處理模塊9用于采集攝像機(jī)當(dāng)前的姿態(tài)，采用MEMS-頂U(kuò)，縮小設(shè)備體積和提尚可靠性。。
[0023]攝像機(jī)包括普通CXD攝像機(jī)或CXD單反攝像機(jī)。
[0024]GNSS信號(hào)處理模塊包括CORS和GPS，或者CORS、GPS和北斗定位系統(tǒng)。
[0025]姿態(tài)信號(hào)處理模塊為MEMS-頂U(kuò)。
[0026]無(wú)線模塊采用藍(lán)牙、3G、4G或者WIFI等通信方式的一種或幾種的組合。
[0027]本實(shí)用新型的工作原理為:三維測(cè)量單元I的單片機(jī)控制模塊4把數(shù)據(jù)采集模塊3采集的圖像數(shù)據(jù)、坐標(biāo)數(shù)據(jù)和姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過(guò)無(wú)線模塊5a發(fā)送至移動(dòng)終端2，移動(dòng)終端通過(guò)無(wú)線模塊5b接收三維測(cè)量單元I的數(shù)據(jù)然后通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行分析處理后發(fā)送至顯示模塊進(jìn)行顯示，信號(hào)分類14對(duì)數(shù)據(jù)處理模塊的信號(hào)進(jìn)行分類，再對(duì)分類后的圖像數(shù)據(jù)、姿態(tài)數(shù)據(jù)以及坐標(biāo)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行存儲(chǔ)顯示。
[0028]無(wú)線模塊11接收無(wú)線模塊5a發(fā)送的數(shù)據(jù)后把數(shù)據(jù)送給數(shù)據(jù)處理模塊12，數(shù)據(jù)處理模塊12對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理，求解外方位元素，直接利用影像進(jìn)行攝影測(cè)量，一步正算得到物點(diǎn)坐標(biāo)，然后利用求出的物點(diǎn)坐標(biāo)構(gòu)建目標(biāo)物實(shí)體，恢復(fù)其真實(shí)紋理，從而完成目標(biāo)物的三維仿真建模。
[0029]本實(shí)用新型的基于攝像機(jī)的三維測(cè)量系統(tǒng)采用CORS系統(tǒng)增強(qiáng)提高精度，實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的定位精度；普通CCD攝像機(jī)或CCD單反攝像機(jī)，能夠擴(kuò)大系統(tǒng)有效測(cè)量視場(chǎng)范圍，提高測(cè)量精度，在實(shí)際使用中，簡(jiǎn)單易用，測(cè)量裝置的可操作性好；本實(shí)用新型采用高集成度的芯片和小型PCB板，縮小了設(shè)備體積，降低了設(shè)備重量，提高了系統(tǒng)可靠性，對(duì)硬件依賴程度低，數(shù)字化、自動(dòng)化程度高，測(cè)量結(jié)果可靠，維護(hù)簡(jiǎn)便，采用藍(lán)牙、3G、4G或WIFI等無(wú)線模塊，能在現(xiàn)場(chǎng)高效率的完成攝影測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、復(fù)制、傳輸處理、實(shí)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)的一體化，處理速度快。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于攝像機(jī)的三維測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:包括通訊連接的三維測(cè)量單元和移動(dòng)終端； 所述三維測(cè)量單元包括電控連接的數(shù)據(jù)采集模塊、單片機(jī)控制模塊、無(wú)線模塊和三維測(cè)量單元電源，所述單片機(jī)控制模塊把數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過(guò)無(wú)線模塊發(fā)送至移動(dòng)終端； 所述移動(dòng)終端包括移動(dòng)終端電源、無(wú)線模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和顯示模塊，所述移動(dòng)終端通過(guò)無(wú)線模塊接收三維測(cè)量單元的數(shù)據(jù)然后通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行分析處理后發(fā)送至顯示模塊進(jìn)行顯示。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于攝像機(jī)的三維測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集模塊包括攝像機(jī)、GNSS信號(hào)處理模塊、姿態(tài)信號(hào)處理模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于攝像機(jī)的三維測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述攝像機(jī)采用普通CXD攝像機(jī)或CXD單反攝像機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于攝像機(jī)的三維測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述GNSS信號(hào)處理模塊包括CORS系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)，或者CORS系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)和北斗定位系統(tǒng)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于攝像機(jī)的三維測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述姿態(tài)信號(hào)處理模塊為MEMS-頂U(kuò)。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于攝像機(jī)的三維測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述無(wú)線模塊采用藍(lán)牙、3G、4G或者WIFI。7.根據(jù)權(quán)利要求2任一種基于攝像機(jī)的三維測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)控制模塊、GNSS信號(hào)處理模塊和無(wú)線模塊集成在PCB板上。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種基于攝像機(jī)的三維測(cè)量系統(tǒng)，該裝置集成度高，可靠性好，操作簡(jiǎn)便，測(cè)量精度高，功能多，能滿足多種應(yīng)用對(duì)野外高精度三維測(cè)量的需求，包括通訊連接的三維測(cè)量單元和移動(dòng)終端；所述三維測(cè)量單元包括電控連接的數(shù)據(jù)采集模塊、單片機(jī)控制模塊、無(wú)線模塊和三維測(cè)量單元電源，所述單片機(jī)控制模塊把數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過(guò)無(wú)線模塊發(fā)送至移動(dòng)終端；所述移動(dòng)終端包括移動(dòng)終端電源、無(wú)線模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和顯示模塊，所述移動(dòng)終端通過(guò)無(wú)線模塊接收三維測(cè)量單元的數(shù)據(jù)然后通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行分析處理后發(fā)送至顯示模塊進(jìn)行顯示。
【IPC分類】G01C11/00, G01B11/24
【公開(kāi)號(hào)】CN204831217
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520564175
【發(fā)明人】李智勇, 孫雯
【申請(qǐng)人】無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月31日