專利名稱：室內定軌移動攝影測量系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本組發(fā)明涉及移動攝影測量系統(tǒng)，特別涉及室內移動攝影測量系統(tǒng)。
背景技術：
由于地表植物覆蓋不完整或被人為破壞，在雨水沖刷作用下流水含有大量的泥沙；江河、 湖泊、水庫等自然和人工水利工程，在水動力作用下泥沙逐步沉積，致使河床上抬、水庫的 容積變小，造成洪水隱患和水庫功能降低。為了研究泥沙隨著水流沉積的規(guī)律，水利研究院、 所、高校等科研機構建立了多個大型水利工程泥沙沉積實驗室。
泥沙沉積實驗室，是將實際的江河、湖泊、水庫按照一定的比例尺，縮小建立河床(庫 容)模型，模擬自然連續(xù)注入具有一定泥沙比例的流水，經過長時間的泥沙沉積，形成河床 (庫底)上抬現象。停止放水以后，測量河床(庫容)尺寸并建模，與原始模型比較，得到 泥沙沉積模型，進而研究泥沙沉積規(guī)律。
這類實驗工作中的一個重要的內容，是測量河床(庫容)在放水前后的幾何尺寸，為建 立泥沙沉積模型提供數據。目前，數據的采集采用全站儀或經緯儀和水準儀，按照傳統(tǒng)的測 量方法進行實地測量。 —
采用傳統(tǒng)的方法進行沉積泥沙幾何測量，存在著作業(yè)時間長，采樣點分布不連續(xù)、精度 低等缺點。特別是，在泥沙沉積過程中，數據測量困難，制約了水動力、泥沙沉積的過程研 究，對于形成科學結論極為不利。這些都與現代化的水動力泥沙沉積實驗不協(xié)調，亟待進行 改進。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務在于解決現有技術存在的上述技術問題，提供一種室內定軌移動攝影測量 系統(tǒng)；該測量系統(tǒng)可有助于實現快速、動態(tài)、連續(xù)地采集諸如水利工程泥沙沉積實驗室中沉 積泥沙幾何數據信息。
其技術解決方案是-
一種室內定軌移動攝影測量系統(tǒng)，包括
懸置在室內的空中軌道；
能沿軌道行走的移動平臺；
設置在移動平臺下部的攝影機構，攝影機構包括CCD相機及相機固定橫架；CCD相機通 過數據傳輸線路連接PC機；
能為CCD相機攝取的條形碼，條形碼按設定距離規(guī)則地設置在室內墻壁上；控制裝置，控制包括移動平臺在內的運行狀態(tài)。
上述空中軌道為一單軌，移動平臺通過四輪小車式結構懸掛在單軌上；相機固定橫架設 有擺動結構，擺動機構能帶動相機固定橫架攜帶CCD相機在設定角度內擺動，擺動機構的運 行狀態(tài)也由上述控制裝置控制。
上述移動平臺設有配置蓄電池的行走電機，在移動平臺左右分別設置同軸的驅動輪，行 走電機傳動聯(lián)接驅動輪，上述四輪小車式結構設置位于軌道內的一對前行走輪及一對后行走 輪，上述驅動輪分別通過同步帶及輪軸聯(lián)接對應一側的一個前行走輪；上述擺動機構設置擺 動電機，擺動電機由上述蓄電池提供電能。
上述移動平臺設有繞線機構，繞線機構包括繞線盤及繞線電機，CCD相機的數據傳輸線 和電源線纏繞在繞線盤上，繞線電機帶動繞線盤正轉或反轉，移動平臺停止，攝影結構結束 工作時，繞線機構在電機帶動下釋放數據傳輸線和電源線，分別連接PC機、電源進行數據傳 輸和蓄電池充電。
上述控制裝置還控制擺動機構及繞線機構的運行狀態(tài)。
上述控制裝置包括行走電機、擺動電機及繞線電機設置的遙控控制器，遙控控制器配置 操控各電機運行狀態(tài)的遙控信號發(fā)生器。
上述控制裝置包括單片機，單片機通過繼電器分別控制行走電機及擺動電機的運行狀態(tài)， 單片機還控制CCD相機以不同姿態(tài)同步曝光拍照及繞線電機的運行狀態(tài)。
本發(fā)明具有的有益效果是-
特別適用于泥沙沉積實驗室，能夠實現快速、動態(tài)、連續(xù)地采集諸如水利工程泥沙沉積 實驗室中沉積泥沙幾何數據信息，有助于開展后期工作。諸如利用其獲取目標影像，基于立 體視覺的方法重建泥沙沉積模型，為科學研究提供可靠的結果數據和過程信息，為形成科學 結論提供可靠的保障等。


圖1為本發(fā)明室內定軌移動攝影測量系統(tǒng)一種實施方式結構原理示意圖。
圖2為上述系統(tǒng)中各電機運行狀態(tài)的遙控控制關系一種實施方式原理示意框圖。 圖3為控制裝置的一種控制原理示意圖。
下面結合附圖對本發(fā)明進行說明
具體實施例方式
結合圖1、圖2及圖3， 一種室內定軌移動攝影測量系統(tǒng)，包括懸置在室內的空中軌道、
能沿軌道行走的移動平臺2、設置在移動平臺下部的攝影機構8、能為CCD相機攝取的條形碼
及控制裝置。上述空中軌道為一單軌1，移動平臺2通過四輪小車式結構懸掛在單軌1上，移動平臺2 設有配置蓄電池3的行走電機，在移動平臺2左右分別設置同軸的驅動輪4、 5，行走電機傳 動聯(lián)接驅動輪4、 5，上述四輪小車式結構設置位于軌道內的一對前行走輪6、 7及一對后行 走輪(未示出)，驅動輪4通過同步帶及輪軸聯(lián)接對應一側的前行走輪6，驅動輪5通過同步 帶及輪軸聯(lián)接對應一側的前行走輪7。
上述攝影機構8包括CCD相機(未示出)及相機固定橫架9，相機固定橫架9設有擺動 結構，擺動機構設置擺動電機ll，擺動電機由上述蓄電池提供電能；擺動機構能帶動相機固 定橫架攜帶CCD相機在設定角度內擺動。CCD相機通過數據傳輸線路連接PC機。
上述條形碼按設定距離規(guī)則地設置在室內墻壁上，作為定位、定姿基準。即條形碼以一 定的間隔布設墻壁上，它既為攝影測量提供像控點，又可為圖像的自動識別加入屬性信息， 從而實現影像的自動精確定位。定姿可以確定諸如運動載體航向、滾動以及俯仰這三種空間 姿態(tài)；定位可以確定諸如運動載體所處的空間位置。定姿與定位是攝影測量中的一項重要工 作，它為像平面提供三維位置信息和航向、滾動、俯仰姿態(tài)信息。該室內定軌移動攝影測量 系統(tǒng)借助條形碼信息，完成運動載體的定位與定姿，實現攝影目標的量測。
上述移動平臺設有繞線機構10，繞線機構包括繞線盤及繞線電機，CCD相機的數據傳輸 線和電源線纏繞在繞線盤上，繞線電機帶動繞線盤正轉或反轉，移動平臺停止，攝影結構結 束工作時，繞線機構在電機帶動下釋放數據傳輸線和電源線，分別連接PC機、電源進行數據 傳輸和蓄電池充電。
上述控制裝置控制移動平臺、擺動機構及繞線機構等的運行狀態(tài)。該控制裝置包括行走 電機ll、擺動電機12及繞線電機13設置的遙控控制器14，遙控控制器14配置操控各電機 運行狀態(tài)的遙控信號發(fā)生器15。諸如上述控制裝置，可以安裝在航車上，控制裝置利用單 片機(C8051020) 16控制繼電器(ULN2003) 17、 18，進而控制行走電機11及擺動電機12 的運行狀態(tài)，還可控制繞線電機13運行狀態(tài)，以及控制CCD相機19的工作狀態(tài)即可以控制 多臺相機以不同姿態(tài)同步曝光拍照。
權利要求
1、一種室內定軌移動攝影測量系統(tǒng)，特征是包括懸置在室內的空中軌道；能沿軌道行走的移動平臺；設置在移動平臺下部的攝影機構，攝影機構包括CCD相機及相機固定橫架；CCD相機通過數據傳輸線路連接PC機；能為CCD相機攝取的條形碼，條形碼按設定距離規(guī)則地設置在室內墻壁上；控制裝置，控制包括移動平臺在內的運行狀態(tài)。
2、 根據權利要求1所述的室內定軌移動攝影測量系統(tǒng)，其特征在于所述空中軌道為一單軌， 移動平臺通過四輪小車式結構懸掛在單軌上；相機固定橫架設有擺動結構，擺動機構能帶動 相機固定橫架攜帶CCD相機在設定角度內擺動。
3、 根據權利要求2所述的室內定軌移動攝影測量系統(tǒng)，其特征在于所述移動平臺設有配置 蓄電池的行走電機，在移動平臺左右分別設置同軸的驅動輪，行走電機傳動聯(lián)接驅動輪，上 述四輪小車式結構設置位于軌道內的一對前行走輪及一對后行走輪，上述驅動輪分別通過同 步帶及輪軸聯(lián)接對應一側的一個前行走輪；上述擺動機構設置擺動電機，擺動電機由上述蓄 電池提供電能。
4、 根據權利要求3所述的室內定軌移動攝影測量系統(tǒng)，其特征在于所述移動平臺設有繞線 機構，繞線機構包括繞線盤及繞線電機，CCD相機的數據傳輸線和電源線纏繞在繞線盤上， 繞線電機帶動繞線盤正轉或反轉，移動平臺停止，攝影結構結束工作時，繞線機構在電機帶 動下釋放數據傳輸線和電源線，分別連接PC機、電源進行數據傳輸和蓄電池充電。
5、 根據權利要求4所述的室內定軌移動攝影測量系統(tǒng)，其特征在于所述控制裝置還控制擺 動機構及繞線機構的運行狀態(tài)。
6、 根據權利要求4所述的室內定軌移動攝影測量系統(tǒng)，其特征在于所述控制裝置包括行走電機、擺動電機及繞線電機設置的遙控控制器，遙控控制器配置操控各電機運行狀態(tài)的遙控 信號發(fā)生器。
7、 根據權利要求6所述的室內定軌移動攝影測量系統(tǒng)，其特征在于所述控制裝置包括單片機，單片機通過繼電器分別控制行走電機及擺動電機的運行狀態(tài)，單片機還控制CCD相機以 不同姿態(tài)同步曝光拍照及繞線電機的運行狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種室內定軌移動攝影測量系統(tǒng)，包括懸置在室內的空中軌道；能沿軌道行走的移動平臺；設置在移動平臺下部的攝影機構，攝影機構包括CCD相機及相機固定橫架；CCD相機通過數據傳輸線路連接PC機；能為CCD相機攝取的條形碼，條形碼按設定距離規(guī)則地設置在室內墻壁上；控制裝置，控制包括移動平臺在內的運行狀態(tài)。該測量系統(tǒng)有助于實現快速、動態(tài)、連續(xù)地采集諸如水利工程泥沙沉積實驗室中沉積泥沙幾何數據信息。
文檔編號G01N33/00GK101408534SQ20081015828
公開日2009年4月15日 申請日期2008年10月28日 優(yōu)先權日2008年10月28日
發(fā)明者劉鳳英, 劉尚國, 盧秀山, 冬 王, 波 石, 許君一, 鄭作亞, 鄭文華, 韓以倫 申請人:山東科技大學