一種物方定位自動安平活動控制架的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種物方定位自動安平活動控制架，包括連接座，所述連接座上下兩端各連接有一根中間豎直桿，第一中間豎直桿和/或第二中間豎直桿兩側(cè)分別連接有一根以上橫桿；位于連接座下端的第二中間豎直桿底端固定有垂重塊，所述連接座和垂重塊上均固定有激光器。本實用新型解決了“物方控制”模式下的物方定位問題；本實用新型的控制架采用全合金制造，體積小，重量輕，便于工作人員移動；各個部件拆卸組裝方便；數(shù)據(jù)采集精度高；采用激光定向，方便快捷。
【專利說明】一種物方定位自動安平活動控制架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種機械定位裝置，尤其是一種支持地質(zhì)勘探洞攝影地質(zhì)數(shù)字編錄的自動安平裝置，用于“物方控制”模式下的物方定位自動安平活動控制架。
【背景技術(shù)】
[0002]攝影地質(zhì)數(shù)字編錄技術(shù)是以工程地質(zhì)學原理和攝影測量理論為基礎(chǔ)，以地下洞室、高邊坡、基坑、高山峽谷、鉆孔巖芯地質(zhì)編錄為主要對象，結(jié)合應(yīng)用近景數(shù)字攝影測量技術(shù)、圖像處理技術(shù)、CAD技術(shù)和地理信息系統(tǒng)建立的一整套基于地質(zhì)專業(yè)編錄的技術(shù)方法體系。通過各種技術(shù)方案的反復比選和優(yōu)化，確立了邊坡、基坑、高山峽谷等地面工況采用“物方控制”的現(xiàn)場圖像采樣方法，即在拍攝對象上標識不小于4個的坐標控制點。地下洞室、坑道，則宜采用“像方控制”的現(xiàn)場圖像采樣模式，即利用地質(zhì)數(shù)碼攝影編錄儀，確定拍攝站點的空間相對位置，這對于洞徑4m以上的洞室進行地質(zhì)圖像采樣是行之有效的。但是，勘探洞的洞徑一般小于2m，因工作空間十分有限，利用該方法進行現(xiàn)場地質(zhì)圖像采樣時，受數(shù)碼相機拍攝場景范圍的限制，效率十分低下，工作過于繁瑣，工程技術(shù)人員難以接受而無法推廣應(yīng)用。目前還沒有適用于“物方控制”模式下的物方定位裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕的物方定位自動安平活動控制架，用于“物方控制”模式下的物方定位，提高現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集效率。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種物方定位自動安平活動控制架，包括連接座，所述連接座上下兩端各連接有第一中間豎直桿、第二中間豎直桿，第一中間豎直桿和/或第二中間豎直桿兩側(cè)分別連接有一根以上橫桿；位于連接座下端的第二中間豎直桿底端固定有垂重塊，所述連接座和垂重塊上均固定有激光器。
[0005]作為優(yōu)選方案，所述第一中間豎直桿頂端和底端兩側(cè)各連接有一根所述橫桿，所述第二中間豎直桿底端左右兩側(cè)各連接有一根所述橫桿；所述橫桿長度均為0.45m，所述第一中間豎直桿頂端和底端之間的橫桿高度距離為0.45m，所述第二中間豎直桿底端的橫桿與所述第一中間豎直桿底端的橫桿高度距離為0.85m。
[0006]作為優(yōu)選方案，所述底座、橫桿、中間豎直桿均采用合金材料制造而成。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所具有的有益效果為:本實用新型解決了“物方控制”模式下的物方定位問題；本實用新型的控制架采用全合金制造，體積小，重量輕，便于工作人員移動；各個部件拆卸組裝方便；數(shù)據(jù)采集精度高；采用激光定向，方便快捷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型一實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為本實用新型一實施例攝影方法示意圖?！揪唧w實施方式】
[0010]如圖1所示，本實用新型一實施例包括連接座I，所述連接座I上下兩端各連接有第一中間豎直桿、第二中間豎直桿2，所述連接座I上端的第一中間豎直桿頂端和底端兩側(cè)各連接有一根所述橫桿3，所述連接座I下端的第二中間豎直桿底端左右兩側(cè)各連接有一根所述橫桿3 ;所述橫桿3長度均為0.45m，所述第一中間豎直桿頂端和底端之間的橫桿高度距離為0.45m，所述第二中間豎直桿底端的橫桿與所述第一中間豎直桿底端的橫桿高度距離為0.85m，所述第二中間豎直桿2底端固定有垂重塊4，所述連接座I和垂重塊4上均固定有激光器5。
[0011]激光器分別可以從底座和垂重塊上拆下，方便更換。
[0012]連接座與中間豎直桿、中間豎直桿與橫桿、垂重塊與中間豎直桿之間均通過螺絲連接固定。
[0013]使用時，橫桿的末端與拍攝對象上的坐標控制點連接。
[0014]勘探洞影像獲取，與洞室影像獲取不一樣，洞室編錄技術(shù)是采用“像方控制”，利用研制的地質(zhì)數(shù)碼攝影編錄儀，按照定位攝站點規(guī)則拍攝獲得覆蓋一樁段全景影像，而勘探洞地質(zhì)編錄技術(shù)采用的是物方控制，獲取的影像即是按一定規(guī)則拍攝獲得覆蓋一樁段勘探洞半洞壁與洞洞頂影像。為滿足影像處理要求，勘探洞影像的拍攝方法與步驟如下:
[0015](I)離洞壁大約15厘米，平行于洞軸中心線，在洞室底板上鋪設(shè)鋼尺，量測鋼尺離洞軸中心線的距離，讀取樁段線在鋼尺上的讀數(shù)，并記錄；
[0016](2)某樁段起點與鋼尺交點處首先架設(shè)普通測量三角架，然后利用該三角架的機座，安裝本實用新型的自動安平控制架，控制架的最高控制點離洞頂大約5厘米；
[0017](3)打開垂重塊上的垂重激光器，照準鋼尺有刻度線的一邊緣，再打開連接座上的定向激光器，稍微移動 控制架，使定向激光器發(fā)出的激光照準鋼尺；
[0018](4)讀取垂重激光投影到鋼尺的刻度，并記錄，再量測垂重激光點離垂重塊最下端的距離，并記錄，關(guān)閉兩激光器；
[0019](5)調(diào)整好專用數(shù)碼相機，如圖2所示，對準控制架上半部分，影像包含上半部分四個控制點，且可以拍攝到洞頂大約一半位置，控制點左右分布均勻，拍攝影像；拍攝完上半部分影像之后，相機對準控制架下半部分，影像包含下半部分四個控制點，控制點均勻分布在影像中，拍攝影像。至此，完成勘探洞影像一站的影像獲??；
[0020](6)移動控制架，大約I米的距離，根據(jù)視場角與勘探洞寬而定，兩站的影像必須有重疊影像，在下一站架設(shè)控制架，完成(2)--(5)工作；
[0021](7)重復以上工作，直至攝站至本樁段結(jié)束處。
[0022]須說明的是一站的兩張影像，覆蓋的范圍與洞寬之間存在一個比例關(guān)系，由相機的上下視場角大小決定，拍攝的時候，朝上的一張影像盡量多包含洞頂，但必須包含控制架上半部分四個控制點，且相機朝上的角度盡量不要太大，拍攝下半部的的影像時，注意兩張影像的重疊度，盡量多覆蓋洞壁，且相機朝下的角度盡量不要太大；在搬站時，兩個攝站之間的距離與洞寬之間存在一個比例關(guān)系，而該比例的大小是由普通數(shù)碼相機左右的視場角的大小來決定的。目的就是為了保證相鄰的兩個樁段拍攝的影像有足夠的重疊區(qū)。拍攝時相機的變焦及對焦狀態(tài)必須與相機量測化檢校時相同，以保證相機內(nèi)方位元素及畸變參數(shù)不變。在拍攝存在分期、分層開挖的洞室時，必須使用同一相機，這樣便于數(shù)據(jù)的管理。同時注意保持和前期影像拍攝坐標系的統(tǒng)一，后期拍攝的影像要跟前期的影像要有一定的重疊度，這樣便于后面把各期的影像拼接成一張展示影像。
[0023]洞軸坐標系:以勘探洞底板洞軸中心線為X軸，以垂直底板中心線為Z軸，構(gòu)成右手系的坐標系，作為控制架控制點參數(shù)的參考系。
[0024]控制架基點坐標:指控制架置平后，垂重最低端點在洞軸坐標系中的坐標；自動安平控制架安裝完畢置平后，在洞軸坐標系中6個控制點與控制架基點坐標的相對位置是固定的，因此，只要已知控制架基點坐標，就可以解算出6個控制點坐標。6個控制點與控制架基點坐標之間的參數(shù)，通過實驗場可以測量出參數(shù)值。
【權(quán)利要求】
1.一種物方定位自動安平活動控制架，其特征在于，包括連接座，所述連接座上下兩端各連接有第一中間豎直桿、第二中間豎直桿，第一中間豎直桿和/或第二中間豎直桿兩側(cè)分別連接有一根以上橫桿；位于連接座下端的第二中間豎直桿底端固定有垂重塊，所述連接座和垂重塊上均固定有激光器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物方定位自動安平活動控制架，其特征在于，所述第一中間豎直桿頂端和底端兩側(cè)各連接有一根所述橫桿，所述第二中間豎直桿底端左右兩側(cè)各連接有一根所述橫桿；所述橫桿長度均為0.45m，所述第一中間豎直桿頂端和底端之間的橫桿高度距離為0.45m，所述第二中間豎直桿底端的橫桿與所述第一中間豎直桿底端的橫桿高度距離為0.85m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物方定位自動安平活動控制架，其特征在于，所述橫桿、中間豎直桿均采用合金材料制造而成。
【文檔編號】G01C11/00GK203489877SQ201320549947
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】李 浩, 劉新中, 楊彪, 傅勝, 黃東興 申請人:中國水電顧問集團中南勘測設(shè)計研究院, 河海大學