CN113514038A - 一种基于遥感影像的历史建筑监测系统及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及监测系统技术领域，具体涉及一种基于遥感影像的历史建筑监测系统及其检测方法；将多个地面监测装置安装在被监测历史监测的四周后，控制转动机构，利用转动盘带动第二摄像机构沿水平方向转动，控制翻转机构，带动安装座上的第二摄像机构沿竖直方向翻转，从而扩大地面监测装置的监测范围，同时启动无人机，将无人机悬停在被监测历史建筑的上方，利用支架上的第一摄像机构拍摄被监测历史建筑的航空影像，从而使得被监测历史建筑的遥感影像更加全面，进而建立更加精细的三维模型。

Description

一种基于遥感影像的历史建筑监测系统及其检测方法
技术领域
本发明涉及监测系统技术领域，尤其涉及一种基于遥感影像的历史建筑监测系统及其检测方法。
背景技术
遥感技术是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理，从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术。
为了更好的保护历史建筑，往往会基于遥感技术创造一个建筑三维模型，从而更好的监测建筑物的状态，但现有的遥感技术大多通过卫星对建筑物进行大致的拍摄，不能全方位的拍摄建筑物的图像信息，导致建立的三维模型不够精密。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于遥感影像的历史建筑监测系统及其检测方法，解决现有技术中的现有的遥感技术大多通过卫星对建筑物进行大致的拍摄，不能全方位的拍摄建筑物的图像信息，导致建立的三维模型不够精密的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于遥感影像的历史建筑监测系统，所述基于遥感影像的历史建筑监测系统包括多个地面监测装置和空中监测装置，多个所述地面监测装置分布在被监测历史建筑的地面四周，所述空中监测装置分布在被监测历史监测的上方，所述空中监测装置包括无人机和第一摄像机构，所述无人机位于被监测历史建筑的上方，所述无人机上设置有支架，所述支架上设置有所述第一摄像机构；
每个所述地面监测装置均包括支撑架、转动盘、转动机构、连接框、安装座、翻转机构和第二摄像机构，所述支撑架远离地面的一端设置有凹槽，所述转动盘与所述凹槽活动连接，所述凹槽的内部设置有所述转动机构，所述转动机构的输出端与所述转动盘相对应，所述转动盘上设置有所述连接框与所述翻转机构，所述安装座与所述连接框活动连接，所述翻转机构的输出端与所述安装座相对应，所述安装座远离所述连接框的一端设置有所述第二摄像机构。
将多个所述地面监测装置安装在被监测历史监测的四周后，控制所述转动机构，利用所述转动盘带动所述第二摄像机构沿水平方向转动，控制所述翻转机构，带动所述安装座上的所述第二摄像机构沿竖直方向翻转，从而扩大所述地面监测装置的监测范围，同时启动所述无人机，将所述无人机悬停在被监测历史建筑的上方，利用所述支架上的所述第一摄像机构拍摄被监测历史建筑的航空影像，从而使得被监测历史建筑的遥感影像更加全面，进而建立更加精细的三维模型。
其中，所述转动盘包括转动板和轴承，所述轴承嵌合在所述凹槽的端口处，所述转动板与所述轴承拆卸连接，并位于所述凹槽的上方，所述轴承的内圈设置有从动齿部，所述转动机构的输出端与所述从动齿部相对应。
将所述轴承嵌合在所述凹槽内，因为所述转动机构的输出端与所述从动齿部相对应，从而通过所述转动机构带动所述转动盘转动。
其中，所述转动机构包括第一伺服电机、输出轴和输出齿轮，所述第一伺服电机与所述支撑架拆卸连接，并位于所述凹槽的底部，所述第一伺服电机的输出端设置有所述输出轴，所述输出轴远离所述第一伺服电机的一端设置有所述输出齿轮，所述输出齿轮与所述从动齿部相啮合。
启动所述第一伺服电机，利用所述输出轴带动所述输出齿轮转动，因为所述输出齿轮与所述从动齿部啮合，从而带动所述转动盘转动。
其中，所述安装座包括座体、转动轴和安装板，所述座体的一端设置有所述转动轴，所述座体的另一端设置有所述安装板，所述第二摄像机构与所述安装板拆卸连接，所述转动轴与所述连接框活动连接。
利用所述转动轴，将所述安装座活动安装在所述连接框上，利用螺钉将所述第二摄像机构安装在所述安装板上。
其中，所述翻转机构包括第二伺服电机、齿轮减速箱和传动卡块，所述第二伺服电机与所述转动盘拆卸连接，所述第二伺服电机的输出端设置有所述齿轮减速箱，所述齿轮减速箱的输出端设置有所述传动卡块，所述转动轴上设置有卡槽，所述传动卡块与所述卡槽相适配。
启动所述第二伺服电机，利用所述齿轮减速箱减缓所述第二伺服电机的输出转速后，因为所述传动卡块卡入职所述卡槽内，从而带动所述转动轴转动，进而带动所述第二摄像机构翻转。
本发明还提供一种采用上述所述的基于遥感影像的历史建筑监测系统的检测方法，步骤如下：
将多个所述地面监测装置安装在被监测历史监测的四周；
控制所述转动机构，利用所述转动盘带动所述第二摄像机构沿水平方向转动；
控制所述翻转机构，带动所述安装座上的所述第二摄像机构沿竖直方向翻转；
同时启动所述无人机，将所述无人机悬停在被监测历史建筑的上方，利用所述支架上的所述第一摄像机构拍摄被监测历史建筑的航空影像。
将多个所述地面监测装置安装在被监测历史监测的四周后，控制所述转动机构，利用所述转动盘带动所述第二摄像机构沿水平方向转动，控制所述翻转机构，带动所述安装座上的所述第二摄像机构沿竖直方向翻转，从而扩大所述地面监测装置的监测范围，同时启动所述无人机，将所述无人机悬停在被监测历史建筑的上方，利用所述支架上的所述第一摄像机构拍摄被监测历史建筑的航空影像，从而使得被监测历史建筑的遥感影像更加全面，进而建立更加精细的三维模型。
本发明的一种基于遥感影像的历史建筑监测系统及其检测方法，多个所述地面监测装置分布在被监测历史建筑的地面四周，所述空中监测装置分布在被监测历史监测的上方，所述转动机构的输出端与所述转动盘相对应，所述翻转机构的输出端与所述安装座相对应，将多个所述地面监测装置安装在被监测历史监测的四周后，控制所述转动机构，利用所述转动盘带动所述第二摄像机构沿水平方向转动，控制所述翻转机构，带动所述安装座上的所述第二摄像机构沿竖直方向翻转，从而扩大所述地面监测装置的监测范围，同时启动所述无人机，将所述无人机悬停在被监测历史建筑的上方，利用所述支架上的所述第一摄像机构拍摄被监测历史建筑的航空影像，从而使得被监测历史建筑的遥感影像更加全面，进而建立更加精细的三维模型。
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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明提供的一种基于遥感影像的历史建筑监测系统的结构示意图。
图2是本发明提供的地面监测装置的结构示意图。
图3是本发明提供的图2的A处的局部结构放大图。
图4是本发明提供的地面监测装置的后视图。
图5是本发明提供的图4的B-B线的内部结构剖视图。
图6是本发明提供的空中监测装置的结构示意图。
图7是采用本发明提供的一种采用基于遥感影像的历史建筑监测系统的检测方法的步骤流程图。
1-地面监测装置、11-支撑架、111-凹槽、12-转动盘、121-转动板、122-轴承、123-从动齿部、13-转动机构、131-第一伺服电机、132-输出轴、133-输出齿轮、134-布线孔、14-连接框、141-连接件、142-底板、143-竖板、144-通孔、15-安装座、151-座体、152-转动轴、153-安装板、16-翻转机构、161-第二伺服电机、162-齿轮减速箱、163-传动卡块、17-第二摄像机构、2-空中监测装置、21-无人机、22-第一摄像机构、23-支架、231-连接块、232-多级电动推杆、233-连接座。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图6，本发明提供一种基于遥感影像的历史建筑监测系统，所述基于遥感影像的历史建筑监测系统包括多个地面监测装置1和空中监测装置2，多个所述地面监测装置1分布在被监测历史建筑的地面四周，所述空中监测装置2分布在被监测历史监测的上方，所述空中监测装置2包括无人机21和第一摄像机构22，所述无人机21位于被监测历史建筑的上方，所述无人机21上设置有支架23，所述支架23上设置有所述第一摄像机构22；
每个所述地面监测装置1均包括支撑架11、转动盘12、转动机构13、连接框14、安装座15、翻转机构16和第二摄像机构17，所述支撑架11远离地面的一端设置有凹槽111，所述转动盘12与所述凹槽111活动连接，所述凹槽111的内部设置有所述转动机构13，所述转动机构13的输出端与所述转动盘12相对应，所述转动盘12上设置有所述连接框14与所述翻转机构16，所述安装座15与所述连接框14活动连接，所述翻转机构16的输出端与所述安装座15相对应，所述安装座15远离所述连接框14的一端设置有所述第二摄像机构17。
在本实施方式中，将多个所述地面监测装置1安装在被监测历史监测的四周后，控制所述转动机构13，利用所述转动盘12带动所述第二摄像机构17沿水平方向转动，控制所述翻转机构16，带动所述安装座15上的所述第二摄像机构17沿竖直方向翻转，从而扩大所述地面监测装置1的监测范围，同时启动所述无人机21，将所述无人机21悬停在被监测历史建筑的上方，利用所述支架23上的所述第一摄像机构22拍摄被监测历史建筑的航空影像，从而使得被监测历史建筑的遥感影像更加全面，进而建立更加精细的三维模型。
进一步的，所述转动盘12包括转动板121和轴承122，所述轴承122嵌合在所述凹槽111的端口处，所述转动板121与所述轴承122拆卸连接，并位于所述凹槽111的上方，所述轴承122的内圈设置有从动齿部123，所述转动机构13的输出端与所述从动齿部123相对应，所述转动机构13包括第一伺服电机131、输出轴132和输出齿轮133，所述第一伺服电机131与所述支撑架11拆卸连接，并位于所述凹槽111的底部，所述第一伺服电机131的输出端设置有所述输出轴132，所述输出轴132远离所述第一伺服电机131的一端设置有所述输出齿轮133，所述输出齿轮133与所述从动齿部123相啮合。
在本实施方式中，将所述轴承122嵌合在所述凹槽111内，因为所述转动机构13的输出端与所述从动齿部123相对应，从而通过所述转动机构13带动所述转动盘12转动，启动所述第一伺服电机131，利用所述输出轴132带动所述输出齿轮133转动，因为所述输出齿轮133与所述从动齿部123啮合，从而带动所述转动盘12转动。
进一步的，所述从动齿部123的齿数大于所述输出齿轮133的齿数，所述支撑架11上还设置有布线孔134，所述布线孔134与所述凹槽111相对应。
在本实施方式中，所述从动齿部123的齿数大于所述输出齿轮133的齿数，从而替代减速箱的作用，使得所述输出齿轮133带动所述转动盘12缓慢转动，所述凹槽111上还设置有所述布线孔134，便于连接所述第一伺服电机131的线缆。
进一步的，所述安装座15包括座体151、转动轴152和安装板153，所述座体151的一端设置有所述转动轴152，所述座体151的另一端设置有所述安装板153，所述第二摄像机构17与所述安装板153拆卸连接，所述转动轴152与所述连接框14活动连接，所述翻转机构16包括第二伺服电机161、齿轮减速箱162和传动卡块163，所述第二伺服电机161与所述转动盘12拆卸连接，所述第二伺服电机161的输出端设置有所述齿轮减速箱162，所述齿轮减速箱162的输出端设置有所述传动卡块163，所述转动轴152上设置有卡槽，所述传动卡块163与所述卡槽相适配。
在本实施方式中，利用所述转动轴152，将所述安装座15活动安装在所述连接框14上，利用螺钉将所述第二摄像机构17安装在所述安装板153上，启动所述第二伺服电机161，利用所述齿轮减速箱162减缓所述第二伺服电机161的输出转速后，因为所述传动卡块163卡入职所述卡槽内，从而带动所述转动轴152转动，进而带动所述第二摄像机构17翻转。
进一步的，所述连接框14包括两个连接件141，每个所述连接件141均与所述转动板121拆卸连接，每个所述连接件141均包括底板142和竖板143，所述底板142与所述转动板121拆卸连接，所述竖板143与所述底板142固定连接，并与所述底板142相互垂直，所述竖板143上设置有通孔144，所述通孔144与所述转动轴152相适配。
在本实施方式中，通过所述通孔144，将所述竖板143安装在所述转动轴152上，利用螺钉将所述底板142固定在所述转动板121上，从而使得所述安装座15活动安装在所述连接框14上，所述竖板143与所述底板142固定连接，制造时采用一体成型技术制成，结构更加牢固。
进一步的，所述支架23包括连接块231、多级电动推杆232和连接座233，所述连接块231与所述无人机21拆卸连接，并位于所述无人机21的底部，所述多级电动推杆232的安装端与所述连接块231拆卸连接，所述多级电动推杆232的推动端设置有所述连接座233，所述连接座233上设置有所述第一摄像机构22。
在本实施方式中，当所述无人机21飞至被监测历史建筑的上方时，启动所述多级电动推杆232，使得所述连接座233远离所述无人机21机体，从而避免利用所述第一摄像机构22拍摄建筑的影像信息时，所述无人机21的底架出现在画面内。
请参阅图7，本发明还提供一种采用上述所述的基于遥感影像的历史建筑监测系统的检测方法，步骤如下：
S1：将多个所述地面监测装置1安装在被监测历史监测的四周；
S2：控制所述转动机构13，利用所述转动盘12带动所述第二摄像机构17沿水平方向转动；
S3：控制所述翻转机构16，带动所述安装座15上的所述第二摄像机构17沿竖直方向翻转；
S4：同时启动所述无人机21，将所述无人机21悬停在被监测历史建筑的上方，利用所述支架23上的所述第一摄像机构22拍摄被监测历史建筑的航空影像
其中，将多个所述地面监测装置1安装在被监测历史监测的四周后，控制所述转动机构13，利用所述转动盘12带动所述第二摄像机构17沿水平方向转动，控制所述翻转机构16，带动所述安装座15上的所述第二摄像机构17沿竖直方向翻转，从而扩大所述地面监测装置1的监测范围，同时启动所述无人机21，将所述无人机21悬停在被监测历史建筑的上方，利用所述支架23上的所述第一摄像机构22拍摄被监测历史建筑的航空影像，从而使得被监测历史建筑的遥感影像更加全面，进而建立更加精细的三维模型。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种基于遥感影像的历史建筑监测系统，其特征在于，
所述基于遥感影像的历史建筑监测系统包括多个地面监测装置和空中监测装置，多个所述地面监测装置分布在被监测历史建筑的地面四周，所述空中监测装置分布在被监测历史监测的上方，所述空中监测装置包括无人机和第一摄像机构，所述无人机位于被监测历史建筑的上方，所述无人机上设置有支架，所述支架上设置有所述第一摄像机构；
每个所述地面监测装置均包括支撑架、转动盘、转动机构、连接框、安装座、翻转机构和第二摄像机构，所述支撑架远离地面的一端设置有凹槽，所述转动盘与所述凹槽活动连接，所述凹槽的内部设置有所述转动机构，所述转动机构的输出端与所述转动盘相对应，所述转动盘上设置有所述连接框与所述翻转机构，所述安装座与所述连接框活动连接，所述翻转机构的输出端与所述安装座相对应，所述安装座远离所述连接框的一端设置有所述第二摄像机构。
2.如权利要求1所述的基于遥感影像的历史建筑监测系统，其特征在于，
所述转动盘包括转动板和轴承，所述轴承嵌合在所述凹槽的端口处，所述转动板与所述轴承拆卸连接，并位于所述凹槽的上方，所述轴承的内圈设置有从动齿部，所述转动机构的输出端与所述从动齿部相对应。
3.如权利要求2所述的基于遥感影像的历史建筑监测系统，其特征在于，
所述转动机构包括第一伺服电机、输出轴和输出齿轮，所述第一伺服电机与所述支撑架拆卸连接，并位于所述凹槽的底部，所述第一伺服电机的输出端设置有所述输出轴，所述输出轴远离所述第一伺服电机的一端设置有所述输出齿轮，所述输出齿轮与所述从动齿部相啮合。
4.如权利要求1所述的基于遥感影像的历史建筑监测系统，其特征在于，
所述安装座包括座体、转动轴和安装板，所述座体的一端设置有所述转动轴，所述座体的另一端设置有所述安装板，所述第二摄像机构与所述安装板拆卸连接，所述转动轴与所述连接框活动连接。
5.如权利要求4所述的基于遥感影像的历史建筑监测系统，其特征在于，
所述翻转机构包括第二伺服电机、齿轮减速箱和传动卡块，所述第二伺服电机与所述转动盘拆卸连接，所述第二伺服电机的输出端设置有所述齿轮减速箱，所述齿轮减速箱的输出端设置有所述传动卡块，所述转动轴上设置有卡槽，所述传动卡块与所述卡槽相适配。
6.一种采用如权利要求1所述的基于遥感影像的历史建筑监测系统的检测方法，其特征在于，步骤如下：
将多个所述地面监测装置安装在被监测历史监测的四周；
控制所述转动机构，利用所述转动盘带动所述第二摄像机构沿水平方向转动；
控制所述翻转机构，带动所述安装座上的所述第二摄像机构沿竖直方向翻转；
同时启动所述无人机，将所述无人机悬停在被监测历史建筑的上方，利用所述支架上的所述第一摄像机构拍摄被监测历史建筑的航空影像。
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