本發(fā)明屬于交通工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種橋梁實景數(shù)字化采集方法。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)的橋梁圖像信息采集手段是相機，但由于拍攝人員時間或精力有限，一般不可能完成對橋梁全景的拍攝，而僅對發(fā)生損壞的部位進行拍照取證。拍照取證時必須記錄對應(yīng)的橋梁和構(gòu)件信息，否則在后期無法進行查證。在數(shù)據(jù)的可視化方面，一般僅能對特定橋梁的損壞圖片進行調(diào)取和查看，無法做到對橋梁實景的還原。
隨著vr采集技術(shù)的發(fā)展，其畫面精細程度不斷提高，鏡頭畸變率低，成本不斷下降，使得其在各行各業(yè)有了廣闊的應(yīng)用前景。橋梁是擁有諸多復(fù)雜構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體，傳統(tǒng)的橋梁實景采集技術(shù)費時費力，且由于人為的疏忽，可能造成損壞數(shù)據(jù)的漏采。將vr采集技術(shù)引入橋梁病害檢測領(lǐng)域，可以極大地提升數(shù)據(jù)采集的效率，提高數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量，并且降低數(shù)據(jù)采集人員對掌握橋梁專業(yè)知識的要求。進而，將vr采集技術(shù)引入橋梁病害采集領(lǐng)域具有極強的研究意義和應(yīng)用價值。
現(xiàn)有技術(shù)中，雖然在電影拍攝和考古領(lǐng)域已經(jīng)涉及采用vr采集設(shè)備的技術(shù)，但是在作為與此完全不同的檢測對象的橋梁上，卻沒有涉及采用vr采集設(shè)備的技術(shù)，且由于作為特殊對象的橋梁與普通的管理對象存在著實際性質(zhì)、構(gòu)造分布情況等方面的極大不同，現(xiàn)有技術(shù)中更是不存在vr采集設(shè)備在橋梁全景實景采集上的具體應(yīng)用技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，現(xiàn)提供一種橋梁實景數(shù)字化采集方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的難以高效、準確地采集橋梁損壞信息等問題，進一步促進對橋梁實景信息進行高效和準確的提取和保存。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是：
一種橋梁實景數(shù)字化采集方法，包括以下步驟：
a.根據(jù)任務(wù)需求，確定將虛擬現(xiàn)實采集設(shè)備安裝于載體設(shè)備的位置，通過載體設(shè)備將所述虛擬現(xiàn)實采集設(shè)備移動到目標橋梁區(qū)域；
b.將所述載體機器人與橋梁檢測識別標簽進行通信以確定自己的位姿；
c.所述載體機器人根據(jù)預(yù)先的編程或者通過人工操作進行移動和控制虛擬現(xiàn)實采集設(shè)備的拍攝，并同時記錄相機的拍攝參數(shù)和載體機器人的位姿信息。
優(yōu)選地，在進行步驟a時具體包括以下步驟：
將所述虛擬現(xiàn)實采集設(shè)備置于所述載體設(shè)備的底部以供采集所述目標橋梁的橋面鋪裝、橋梁所跨越實體、橋面附屬設(shè)施、橋墩的圖像信息；
或?qū)⑺鎏摂M現(xiàn)實采集設(shè)備置于所述載體設(shè)備的頂部以供采集所述目標橋梁的梁底、橋面附屬設(shè)施、橋墩的圖像信息。
優(yōu)選地，在進行步驟c時還包括以下步驟：
所述虛擬現(xiàn)實采集設(shè)備通過通訊接口連接于所述載體設(shè)備，以人為允許所述載體設(shè)備控制所述虛擬現(xiàn)實采集設(shè)備的啟閉，并將所述載體設(shè)備自身的實時方位信息輸送給所述虛擬現(xiàn)實采集設(shè)備。
優(yōu)選地，所述通訊接口同時具有有線以及無線傳輸連接功能，所述載體設(shè)備通過所述通訊接口控制所述虛擬現(xiàn)實采集設(shè)備的拍攝參數(shù)。
優(yōu)選地，在進行步驟b時還包括以下步驟：
控制所述載體設(shè)備自動識別自身在空間中的位置和姿態(tài)；
所述橋梁檢測識別標簽中儲存有自身在橋梁坐標系中的絕對坐標信息，所述載體設(shè)備通過與所述橋梁檢測識別標簽進行交互從而確定自身在橋梁坐標系中的位姿。
優(yōu)選地，在拍攝所述目標橋梁的實景時，直接通過所述虛擬現(xiàn)實采集設(shè)備采集所述目標橋梁的全景信息。
優(yōu)選地，所述載體設(shè)備為可手動控制的載體機器人。
本發(fā)明橋梁實景數(shù)字化采集方法的有益效果包括：
將橋梁檢測識別標簽和vr采集技術(shù)應(yīng)用于橋梁檢測工程，使得檢測裝置能夠高效地對橋梁實景信息進行數(shù)字化采集，極大地提高了數(shù)據(jù)采集精度，降低了數(shù)據(jù)采集成本，并且可對橋梁實景進行還原。
附圖說明
圖1為本發(fā)明橋梁實景數(shù)字化采集方法的邏輯框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖所示實施例對本發(fā)明進一步加以說明。
如圖1所示，本發(fā)明提供了一種橋梁實景數(shù)字化采集方法，包括以下步驟：
a.根據(jù)任務(wù)需求，將虛擬現(xiàn)實(以下簡稱vr)采集設(shè)備裝載到載體機器人的頂部或底部；
b.令載體機器人移動到目標橋梁區(qū)域；
c.載體機器人與橋梁檢測識別標簽進行通信以確定自己的位姿；
d.載體機器人根據(jù)預(yù)先的編程或者通過人工操作進行移動和控制虛擬現(xiàn)實采集設(shè)備的拍攝，并同時記錄相機的拍攝參數(shù)和載體機器人的位姿信息。
其中，所述vr采集設(shè)備具有相對于載體機器人的通信接口，以允許載體機器人控制vr采集設(shè)備的開啟，并將自身的位姿信息輸送給vr采集設(shè)備。
上述步驟a所述vr采集設(shè)備可以置于載體機器人底部，以采集橋面鋪裝、橋梁所跨越實體、橋面附屬設(shè)施、橋墩的圖像信息等部位的圖像信息(該橋梁所跨越實體是指橋梁所跨越的河流、道路、一般的陸地等物體)；也可將vr采集設(shè)備置于載體機器人頂部，以采集橋梁梁底，橋面附屬設(shè)施、橋墩等部位的圖像信息(不論是采用哪種安裝方式，都可以采集橋墩和橋面附屬設(shè)施的圖像信息，其中，橋梁附屬設(shè)施是指欄桿、電線、路燈等物體)。
上述步驟a所述載體機器人具有與vr采集設(shè)備連接的安裝接口，分別位于載體機器人的頂部和底部，可將vr采集設(shè)備固定在載體機器人上。
上述步驟b所述載體機器人能通過gps夠識別自身在空間中的位置。具體地，首先通過gps確定自己的大體位置，并飛入橋梁空間附近，然后通過橋梁檢測識別標簽進一步精確定位和確認自己的姿態(tài)。
上述步驟c所述載體機器人能通過gps和橋梁檢測識別標簽識別自身在空間中的位置和姿態(tài)；橋梁檢測識別標簽中儲存有自己在橋梁坐標系中的絕對坐標信息，載體機器人通過與橋梁檢測識別標簽進行交互從而確定自身在橋梁坐標系中的位姿。
上述步驟d所述vr采集設(shè)備具有與載體機器人的通信接口，該通訊接口可以是有線的形式，也可以是無線的形式。該通信接口用于傳輸載體機器人對vr采集設(shè)備的開啟和關(guān)閉信號，還用于傳輸載體機器人在拍攝時的位姿信息；相機的拍攝參數(shù)是指焦距、放大比、光圈、垂直移距、白平衡、快門速度、膠片速度iso、景深等參數(shù)；載體機器人的位姿是指載體機器人在預(yù)先定義的橋梁坐標系中的絕對位置和相對于橋梁坐標系的姿態(tài)。
采用上述步驟a～d所述方法，可以完成對橋梁全景信息的實景采集。
具體地，由任務(wù)需求決定vr采集設(shè)備安裝于載體機器人的方式，再由載體機器人將vr采集設(shè)備運送到橋梁區(qū)域進行橋梁實景的采集。載體機器人通過預(yù)先編程或者由人工控制的方式在橋梁區(qū)域進行移動，并控制vr采集設(shè)備的拍攝，完成對橋梁實景的數(shù)字化采集。拍攝過程中，載體機器人會通過所述通信接口向vr采集設(shè)備傳輸自身在空間中的位姿信息并控制vr采集設(shè)備的拍攝參數(shù)，以方便后期對實景進行再現(xiàn)。
完成上述實施過程后，應(yīng)能體現(xiàn)出本發(fā)明的以下特點：
易于實現(xiàn)，資源消耗較少，采集信息量大且精細，數(shù)據(jù)可視化程度高。
上述的對實施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。