CN107339977A - 一种用于桥梁的倾斜摄影测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于桥梁的倾斜摄影测量系统，其中的图像获取装置包括：安装平板、第一安装结构、供电单元和拍摄组件；拍摄组件包括均固定于安装平板的控制单元、数据存储单元、位置采集单元、中心拍摄单元和四个倾斜拍摄单元；数据存储单元分别与位置采集单元、中心拍摄单元和四个倾斜拍摄单元电连接；控制单元用于接收外部设备的控制信号，以并根据控制信号控制位置采集单元采集位置信息，并控制中心拍摄单元和四个倾斜拍摄单元拍摄图像；数据存储单元用于与数据处理装置通信连接；中心拍摄单元的拍摄轴线垂直于安装平板，四个倾斜拍摄单元相对与中心拍摄单元环形均布。应用本发明实施例，可以降低系统成本和系统的使用成本。

Description

一种用于桥梁的倾斜摄影测量系统

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体涉及一种用于桥梁的倾斜摄影测量系统。

技术背景

倾斜摄影测量系统是一种基于倾斜摄影技术的测量系统。其中，倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，通过在同一飞行平台上搭载多台相机，同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息。

现有的用于桥梁的倾斜摄影测量系统通常是搭载在无人机上使用的，而现有的倾斜测量系统体积和质量都较大，使得必须搭载到大飞机上才能顺利的进行倾斜拍摄，这样不仅增加了系统的成本还增加了使用成本。

发明内容

本发明公开了一种用于桥梁的倾斜摄影测量系统，以降低系统成本和系统的使用成本。

具体方案如下：本发明实施例提供的一种用于桥梁的倾斜摄影测量系统，包括图像获取装置和数据处理装置，所述图像获取装置包括：安装平板、第一安装结构、供电单元和拍摄组件；

所述第一安装结构、所述供电单元和所述拍摄组件均固定于所述安装平板，所述第一安装结构和所述拍摄组件分别位于所述安装平板的第一面和第二面，所述第一安装结构用于与外部飞行设备可拆卸连接，所述供电单元用于给所述拍摄组件供电；

所述拍摄组件包括均固定于所述安装平板的一个控制单元、一个数据存储单元、一个位置采集单元、一个中心拍摄单元和四个倾斜拍摄单元；所述数据存储单元分别与所述位置采集单元、所述中心拍摄单元和所述四个倾斜拍摄单元电连接；所述控制单元用于接收外部设备的控制信号，以并根据所述控制信号控制所述位置采集单元采集位置信息，并控制所述中心拍摄单元和所述四个倾斜拍摄单元拍摄图像；所述数据存储单元用于与所述数据处理装置通信连接；

所述中心拍摄单元位于所述安装平板的中心，所述中心拍摄单元的拍摄轴线垂直于所述安装平板，所述四个倾斜拍摄单元相对与所述中心拍摄单元环形均布，所述中心拍摄单元和所述四个倾斜拍摄单元的拍摄方向均背离所述安装平板的第二面；所述四个倾斜拍摄单元的拍摄轴线相对于所述中心拍摄单元的拍摄轴线均呈相同的预设角度，且拍摄方向依次指向四个方向。

优选地，所述拍摄组件还包括一个无线传输单元，所述无线传输单元固定于所述安装平板，所述数据存储单元通过所述无线传输单元与所述数据处理装置通信连接；

所述供电单元还用于给所述无线传输单元供电。

优选地，所述安装平板上设有五个螺母，所述中心拍摄单元和所述四个倾斜拍摄单元均具有与各自拍摄轴线同轴的外螺纹段，通过外螺纹段与螺母对应配合，所述中心拍摄单元和所述四个倾斜拍摄单元固定于所述安装平板。

优选地，所述倾斜摄影测量系统还包括五个锁紧螺钉，分别与所述五个螺母对应；

所述锁紧螺钉沿对应螺母的径向设置，且与对应的螺母和对应的拍摄单元的外螺纹段螺纹连接。

优选地，所述倾斜摄影测量系统还包括罩壳，所述供电单元位于所述安装平板的第二面，所述罩壳固定于所述安装平板，且罩设于所述供电单元和所述拍摄组件的外部；

所述罩壳上设有五个拍摄口，分别与所述中心拍摄单元和所述四个倾斜拍摄单元对齐设置。

优选地，所述数据处理装置，包括：

裂缝检测模块，用于检测从所述数据存储单元（5）获取的所述桥梁的图片中是否含有裂缝；

裂缝计算模块，用于当所述裂缝检测模块检测出所述裂缝时，根据从数据存储单元（5）获取的含有所述裂缝的图片对应的位置信息，以及含有所述裂缝的图片，计算所述裂缝在桥梁上的位置信息、所述裂缝的长度、宽度以及面积。

有益效果：

应用本发明实施例，由于图像获取装置和数据处理装置的分开设置，使得无人机等飞行设备只需要搭载图像获取装置即可完成拍摄，同时，拍摄组件共用一个供电单元和一个数据存储单元，不仅简化了整个倾斜摄影测量系统，而且使得不会因为某个拍摄单元的电池供电不足，而使拍摄任务无法进行。因此，应用本发明实施例，不仅可以降低倾斜摄影测量系统的成本和使用成本，还可以提高拍摄效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种用于桥梁的倾斜摄影测量系统的仰视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种用于桥梁的倾斜摄影测量系统的府视结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

现有技术中，由于倾斜摄影测量系统的体积和质量加大，不仅使得系统自身的成本较高，也使得系统的使用成本较高，为了能够降低系统的成本和使用成本，本发明实施例提供了一种倾斜摄影测量系统。

参照图1和图2，图1为本发明实施例提供的一种用于桥梁的倾斜摄影测量系统的仰视结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种用于桥梁的倾斜摄影测量系统的府视结构示意图，该倾斜摄影测量系统，包括图像获取装置和数据处理装置，图像获取装置包括：安装平板1、第一安装结构2、供电单元3和拍摄组件；其中，数据处理装置是用户通过图像获得装置所获得图像信息进行计算处理以获得所要测量的数据，数据处理装置属于现有技术，在此不对数据处理装置的具体内容进行限定。

第一安装结构2、供电单元3和拍摄组件均固定于安装平板1，第一安装结构2和拍摄组件分别位于安装平板1的第一面和第二面，第一安装结构2用于与外部飞行设备可拆卸连接，供电单元3用于给拍摄组件供电，供电单元3具体为可充电电池。具体的，第一安装结构2可以包括提手201和固定于提手201上的固定夹具202。

拍摄组件包括均固定于安装平板1的一个控制单元4、一个数据存储单元5、一个位置采集单元6、一个中心拍摄单元7和四个倾斜拍摄单元8；数据存储单元5分别与位置采集单元6、中心拍摄单元7和四个倾斜拍摄单元8电连接；控制单元4用于接收外部设备的控制信号，以并根据控制信号控制位置采集单元6采集位置信息，并控制中心拍摄单元7和四个倾斜拍摄单元8拍摄桥梁图像；数据存储单元5用于与数据处理装置通信连接；其中，控制单元4可以通过市场直接购买的处理芯片实现，位置采集单元6可以为现有的GPS模块或POS模块,在此不做赘述。

中心拍摄单元7位于安装平板1的中心，中心拍摄单元7的拍摄轴线垂直于安装平板1，四个倾斜拍摄单元8相对与中心拍摄单元7环形均布，中心拍摄单元7和四个倾斜拍摄单元8的拍摄方向均背离安装平板1的第二面；四个倾斜拍摄单元8的拍摄轴线相对于中心拍摄单元7的拍摄轴线均呈相同的预设角度，且拍摄方向依次指向四个方向。其中，预设角度，可以根据实际拍摄的高度范围来设置，例如，如果拍摄高度较高，可以将相对的预设角度设置的小一点，如果拍摄角度较低，可以预设角度设置的大大一点，这样可以保证拍摄范围。其中，拍摄轴线是对应的拍摄单元的拍摄范围的中心轴线。

具体应用时，图像获取装置和数据处理装置分离，将图像获取装置通过第一安装结构安装于无人机等飞行设备上，在飞行的过程中，通过外部设备向控制单元4发送拍摄的控制信号，控制单元4控制位置采集单元6采集位置信息，和控制五个拍摄单元拍摄图像，所采集到的位置信息和所拍摄到的图像存储到数据存储单元5。无人机等飞行设备结束飞行，完成拍摄任务后，将图像获取装置取下，并将数据存储单元5与数据处理装置连接，数据处理装置接收到数据存储单元5发送的位置信息和拍摄图像后，对位置信息和拍摄图像进行处理，获得所要测量的数据。

由于图像获取装置和数据处理装置的分开设置，使得无人机等飞行设备只需要搭载图像获取装置即可完成拍摄，同时，拍摄组件共用一个供电单元3和一个数据存储单元5，不仅简化了整个倾斜摄影测量系统，而且使得不会因为某个拍摄单元的电池供电不足，而使拍摄任务无法进行。因此，应用本发明实施例，不仅可以降低倾斜摄影测量系统的成本和使用成本，还可以提高拍摄效率。

本发明实施例的一种实施方式中，图像获取装置还包括一个无线传输单元9，无线传输单元9固定于安装平板1，数据存储单元5通过无线传输单元9与数据处理装置通信连接；供电单元还用于给无线传输单元9供电。

通过无线传输单元9的设计，不仅可以使得在拍摄过程中实时向数据处理装置传输位置信息和图像信息，还可以省去连接线的设计，精简系统。

本发明实施例的一种实施方式中，安装平板1上设有五个螺母，中心拍摄单元7和四个倾斜拍摄单元8均具有与各自拍摄轴线同轴的外螺纹段，通过外螺纹段与螺母对应配合，所述中心拍摄单元7和所述四个倾斜拍摄单元8固定于所述安装平板1。

具体的，安装平板1上设有一个轴线垂直于安装平板1的中心螺母12，以及以中心螺母12为中心环形均布设置的四个倾斜螺母13，四个倾斜螺母13的轴线相对于中心螺母12的轴线均呈相同的预设角度；

中心拍摄单元7和四个倾斜拍摄单元8均具有与各自拍摄轴线同轴的外螺纹段，中心拍摄单元7的外螺纹段与中心螺母12配合，四个倾斜拍摄单元8各自的外螺纹段与四个倾斜螺母13一一对应配合。

通过螺纹安装，使得中心拍摄单元7和四个倾斜拍摄单元8可以更加稳固的固定于安装平板1。

本发明实施例的一种实施方式中，还包括五个锁紧螺钉10，分别与五个螺母对应；

锁紧螺钉10沿对应螺母的径向设置，且与对应的螺母和对应的拍摄单元的外螺纹段螺纹连接。

通过锁紧螺钉10，可以防止中心拍摄单元7和四个倾斜拍摄单元8与螺母的连接发生松动。

本发明实施例的一种实施方式中，还包括罩壳11，供电单元3位于安装平板1的第二面，罩壳11固定于安装平板1，且罩设于供电单元3和拍摄组件的外部；

罩壳11上设有五个拍摄口，分别与中心拍摄单元7和四个倾斜拍摄单元8对齐设置。

这样不仅可以防尘还可以起到一定程度的防雨作用。

本发明还提出了另一种实施例，与上述任一实施例相比，区别点在于：数据处理装置包括：

裂缝检测模块（图中未示出），用于检测从数据存储单元（5）获取的桥梁的图片中是否含有裂缝；该裂缝检测模块所用的检测技术属于现有技术，在此不做赘述。

裂缝计算模块（图中未示出），用于当裂缝检测模块检测出裂缝时，根据从数据存储单元（5）获取的含有裂缝的图片对应的位置信息，以及含有裂缝的图片，计算裂缝在桥梁上的位置信息、裂缝的长度、宽度以及面积。可以理解的是，裂缝计算模块所用的计算方法，与现有技术中测量系统的图像处理模块所采用的位置信息、长度、面积等的计算方法相同，在此不做赘述。

需要说明的是，除了上述区别点，本发明实施例的其他部分与上述任一发明实施例除数据处理装置之外的其他部分相同，在此不做赘述。

通过本实施例中数据处理装置可以完成对桥梁裂缝的检测与测量，丰富测量系统的功能。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种用于桥梁的倾斜摄影测量系统，包括图像获取装置和数据处理装置，其特征在于，所述图像获取装置包括：安装平板（1）、第一安装结构（2）、供电单元（3）和拍摄组件；

所述第一安装结构（2）、所述供电单元（3）和所述拍摄组件均固定于所述安装平板（1），所述第一安装结构（2）和所述拍摄组件分别位于所述安装平板（1）的第一面和第二面，所述第一安装结构（2）用于与外部飞行设备可拆卸连接，所述供电单元（3）用于给所述拍摄组件供电；

所述拍摄组件包括均固定于所述安装平板（1）的一个控制单元（4）、一个数据存储单元（5）、一个位置采集单元（6）、一个中心拍摄单元（7）和四个倾斜拍摄单元（8）；所述数据存储单元（5）分别与所述位置采集单元（6）、所述中心拍摄单元（7）和所述四个倾斜拍摄单元（8）电连接；所述控制单元（4）用于接收外部设备的控制信号，以并根据所述控制信号控制所述位置采集单元（6）采集位置信息，并控制所述中心拍摄单元（7）和所述四个倾斜拍摄单元（8）拍摄桥梁图像；所述数据存储单元（5）用于与所述数据处理装置通信连接；

所述中心拍摄单元（7）位于所述安装平板（1）的中心，所述中心拍摄单元（7）的拍摄轴线垂直于所述安装平板（1），所述四个倾斜拍摄单元（8）相对与所述中心拍摄单元（7）环形均布，所述中心拍摄单元（7）和所述四个倾斜拍摄单元（8）的拍摄方向均背离所述安装平板（1）的第二面；所述四个倾斜拍摄单元（8）的拍摄轴线相对于所述中心拍摄单元（7）的拍摄轴线均呈相同的预设角度，且拍摄方向依次指向四个方向。

2.根据权利要求1所述的倾斜摄影测量系统，其特征在于，所述拍摄组件还包括一个无线传输单元（9），所述无线传输单元（9）固定于所述安装平板（1），所述数据存储单元（5）通过所述无线传输单元（9）与所述数据处理装置通信连接；

所述供电单元还用于给所述无线传输单元（9）供电。

3.根据权利要求1或2所述的用于桥梁的倾斜摄影测量系统，其特征在于，所述安装平板（1）上设有五个螺母，所述中心拍摄单元（7）和所述四个倾斜拍摄单元（8）均具有与各自拍摄轴线同轴的外螺纹段，通过外螺纹段与螺母对应配合，所述中心拍摄单元（7）和所述四个倾斜拍摄单元（8）固定于所述安装平板（1）。

4.根据权利要求3所述的用于桥梁的倾斜摄影测量系统，其特征在于，所述倾斜摄影测量系统还包括五个锁紧螺钉（10），分别与所述五个螺母对应；

所述锁紧螺钉（10）沿对应螺母的径向设置，且与对应的螺母和对应的拍摄单元的外螺纹段螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的用于桥梁的倾斜摄影测量系统，其特征在于，所述倾斜摄影测量系统还包括罩壳（11），所述供电单元（3）位于所述安装平板（1）的第二面，所述罩壳（11）固定于所述安装平板（1），且罩设于所述供电单元（3）和所述拍摄组件的外部；

所述罩壳（11）上设有五个拍摄口，分别与所述中心拍摄单元（7）和所述四个倾斜拍摄单元（8）对齐设置。

6.根据权利要求3所述的用于桥梁的倾斜摄影测量系统，其特征在于，所述数据处理装置，包括：

裂缝检测模块，用于检测从所述数据存储单元（5）获取的所述桥梁的图片中是否含有裂缝；

裂缝计算模块，用于当所述裂缝检测模块检测出所述裂缝时，根据从数据存储单元（5）获取的含有所述裂缝的图片对应的位置信息，以及含有所述裂缝的图片，计算所述裂缝在桥梁上的位置信息、所述裂缝的长度、宽度以及面积。