CN208567919U - 一种移动测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种移动测量装置，包括壳体、第一单片机、第二单片机、第一工控机、第二工控机、交换机、激光扫描仪、全景相机、惯性测量单元以及全球导航卫星系统接收机。该装置采用刚性结构高度集成各种电子元件，并对壳体尤其是底面板进行了优化，保障该装置能安装在不同类型的带有行李架的车辆上，易于携带和拆卸；该装置能为激光扫描仪采集的第一数据和全景相机采集的第二数据打上时间标记，保证采集数据的时间同步性。
Description
技术领域
本实用新型涉及测量技术领域，特别涉及一种移动测量装置。
背景技术
目前，随着测量技术的发展，移动测量技术越来越成熟，市面上出现了很多类型的移动测量系统。现有的测量系统的结构复杂，只能安装在特定的车辆上，不便于设备的安装和拆卸；操作复杂，需要专业的团队进行作业，加大了人力成本；利用激光扫描仪对景点进行扫描，采集数据构建模型，不能保障采集数据的时间同步性。
例如，授权公布号为CN 205090971 U的中国实用新型专利申请公开了一种车载移动测量系统，用于对地貌进行移动测量，但存在系统不易安装携带和采集数据时间不同步的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种移动测量装置，能更方便地安装在带有行李架的车型上，以适应大部分车辆，更好地对地貌进行测量。
为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型提供一种移动测量装置，包括壳体、第一单片机、激光扫描仪、全景相机、惯性测量单元以及全球导航卫星系统接收机。
在本实用新型具体实施例中，所述壳体，其是一种刚性结构件，采用合金材料制成，用于封装所述第一单片机、激光扫描仪、全景相机、惯性测量单元以及全球导航卫星系统接收机。
在本实用新型具体实施例中，所述壳体有一个便于安装在车辆行李架平台上的底面板。
在本实用新型具体实施例中，所述底面板的四个边缘有突出部分，其高度为4～8mm；所述底面板的中间部分有凹坑，其深度为5～10mm。
本实用新型提供的一种移动测量装置，还包括第二单片机、第一工控机、第二工控机以及交换机。
所述激光扫描仪，与所述第一单片机连接，并通过交换机与第一工控机连接，用于对地貌进行扫描，采集第一数据，且将第一数据发送到第一工控机。
所述全景相机，与所述第一单片机、第二工控机连接，用于对地貌进行拍摄，采集第二数据，且将第二数据发送到第二工控机。
所述惯性测量单元，与所述第一单片机和全球导航卫星系统接收机连接，用于测量移动测量装置的三轴姿态角以及加速度的数据。
所述全球导航卫星系统接收机，与所述惯性测量单元连接，用于接收定位信号，获取地貌的位置坐标信息，且将坐标信息发送到惯性测量单元。
所述第一单片机，与所述第二单片机、激光扫描仪、全景相机以及惯性测量单元相连接，用于提取和发送时间信息。
所述第二单片机，与所述第一单片机、第一工控机以及第二工控机连接，用于发送时间信息和串口信息到所述第一工控机和第二工控机。
优选的，所述激光扫描仪采用三维激光扫描仪。
优选的，所述全景相机包括至少6个镜头，采用CCD作为感光元件。
综上所述，由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
1、本装置的结构得到优化，提高装置的集成度，能安装在大部分带有行李架的车辆上，减少车辆的改装，摆脱车辆的限制，同时便于安装、拆卸、操作，减少了人力成本，避免造成资源的浪费；
2、本装置高度集成了各种元件，封装在刚性结构件中，保证测量过程中各元件相对位置不易发生变化，在保障系统稳定性、可靠性、高集成度、美观的情况下，降低了系统设计的复杂度；
3、本装置对地貌进行测量的同时保障了采集数据的时间同步性，有利于地貌模型的建立，以起到更好的参考研究作用。
附图说明：
图1为根据本实用新型示例性实施例的一种移动测量装置的逻辑示意图。
图2为根据本实用新型示例性实施例的壳体的一种底面板的结构示意图。
图3为根据本实用新型示例性实施例的一种移动测量装置的结构示意图。
图4为根据本实用新型示例性实施例的一种移动测量装置的侧面示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。
参考图1，本实用新型提供一种移动测量装置，包括壳体、第一单片机、第二单片机、第一工控机、第二工控机、交换机、激光扫描仪(LADAR,LAser Detection AndRanging)、全景相机、惯性测量单元(IMU，Inertial Measurement Unit)以及全球导航卫星系统(GNSS，Global Navigation Satellite System)接收机。
所述壳体，其是采用合金(例如铝合金)材料制作成的刚性结构件，用于封装所述第一单片机、激光扫描仪、全景相机、惯性测量单元以及全球导航卫星系统接收机，从而保证各电子元件在移动测量过程中的相对位置不会轻易发生变化，提高装置的稳定性和安全性。
所述激光扫描仪，与所述第一单片机连接，并通过交换机与第一工控机连接，用于对地貌进行扫描，采集第一数据。例如，本实用新型采用三维激光扫描仪，对地貌进行激光扫描，进而得到完整的、全面的、连续的、关联的三维坐标数据(即第一数据)，这些数据称为激光点云，可以用于构建三维模型。移动终端通过无线通信网络(wifi，4G，蓝牙)给第一工控机发送采集指令，第一工控机发送采集指令到所述激光扫描仪，从而控制激光扫描仪完成激光点云的采集，激光扫描仪将采集到的第一数据发送到第一工控机进行保存。
所述全景相机，与所述第一单片机连接，并通过USB3.0接口与第二工控机连接，用于对地貌进行拍摄，获取地貌的图像数据(即第二数据)。例如，全景相机采用CCD(ChargeCoupled Device，电荷耦合器件)作为感光元件，以拥有更好的成像画质；全景相机至少有六个镜头，便于对地貌进行360°(水平)×270°(垂直)的三维图像建模。移动终端通过无线通信网络(wifi，4G，蓝牙)给第二工控机发送采集指令，第二工控机控制全景相机进行参数(曝光时间)设置及第二数据的采集，全景相机将第二数据发送到第二工控机进行保存。
所述全球导航卫星系统接收机，与所述惯性测量单元连接，用于接收定位信息(时间和位置)，并将定位信息发送到所述惯性测量单元。
所述惯性测量单元，与所述第一单片机和全球导航卫星系统接收机连接，用于测量移动测量装置的三轴姿态角(或角速率)以及加速度数据，以此解算出装置的姿态。
所述第一单片机，与激光扫描仪、全景相机和惯性测量单元相连接，并与控制箱中第二单片机连接，与安装在车辆上的旋转编码器(例如，采用增量式旋转编码器)连接。所述第一单片机接收到PPS信号和定位信息后，对其进行解析，提取出时间信息，并将其发送到第二单片机、激光扫描仪、全景相机。
所述第二单片机，与所述第一单片机、第一工控机和第二工控机连接。所述第二单片机接收到信息后，将会发送时间信息和串口信息到第一工控机和第二工控机。
所述第一工控机和所述第二工控机，用于分别保存第一数据和第二数据，并为第一数据和第二数据打上时间标记，实现采集数据的同步。
整个装置的控制由供电和数据采集控制两部分组成：
a、供电部分
装置工作的电源是由锂电池提供的，各个电子元件的供电通过控制箱面板上的开关按钮进行控制。
b、数据采集控制部分
数据采集部分是移动终端通过无线通信网络(Wi-Fi，蓝牙，4G)给第一工控机和第二工控机发送采集指令，从而控制激光扫描仪和全景相机完成数据的采集。
进一步地，本实用新型提供了所述壳体的一种底面板，用于更好地安装在平台上，方便移动测量装置的安装和拆卸，适用于带有行李架的车辆上，提高装置的实用性和操作性。
图2示出了其中的一种示例性实施方式的底面板，其四个边缘部分均有突出部分1，用于卡入安装平台中，用螺钉固定就可安装完毕，这种结构利于装置的安装和拆卸，节约了时间成本和人力成本。例如，底面板的长度为400mm，宽度为200mm，高度为25mm；突出部分1为长方体，其长和宽均为60mm，高度为5mm。
所述底面板，其中间部分有凹坑2、3、4，这种结构减轻了装置的整体重量，更有利外出携带。例如，凹坑2、3、4均为长方体，且5为凹坑2、3、4中与底面板呈90°的棱。凹坑2的长度为100mm，宽度为60mm，深度为7mm；凹坑3的长度为90mm，宽度为60mm，深度为7mm；凹坑4的长度为50mm，宽度为40mm，深度为7mm；棱5均倒圆角，圆角的半径为10mm。
再参考图3和图4。所述壳体的侧面板和底面板是相互独立的，且可以用螺钉对侧面板和底面板进行安装和拆卸，方便移动测量装置的维修。侧面板中有凹坑6，其深度为9mm，此设计减轻了装置的重量，便于安装和携带。螺纹孔7，其直径为5mm，用于固定侧面板。
Claims (9)
1.一种移动测量装置，其特征在于，包括壳体、第一单片机、激光扫描仪、全景相机、惯性测量单元以及全球导航卫星系统接收机；
其中，
所述壳体，其是一种刚性结构件，用于封装所述第一单片机、激光扫描仪、全景相机、惯性测量单元以及全球导航卫星系统接收机。
2.如权利要求1所述的移动测量装置，其特征在于，所述壳体采用合金材料制成。
3.如权利要求1所述的移动测量装置，其特征在于，所述壳体有一个便于安装在车辆行李架平台上的底面板。
4.如权利要求1或3所述的移动测量装置，其特征在于，底面板的四个边缘有突出部分，其高度为4～8mm。
5.如权利要求1或3所述的移动测量装置，其特征在于，底面板的中间部分有凹坑，其深度为5～10mm。
6.如权利要求1所述的移动测量装置，其特征在于，还包括第二单片机、第一工控机、第二工控机以及交换机；
所述激光扫描仪，与所述第一单片机连接，并通过交换机与第一工控机连接，用于对地貌进行扫描，采集第一数据，且将第一数据发送到第一工控机；
所述全景相机，与所述第一单片机、第二工控机连接，用于对地貌进行拍摄，采集第二数据，且将第二数据发送到第二工控机；
所述惯性测量单元，与所述第一单片机和全球导航卫星系统接收机连接，用于测量移动测量装置的三轴姿态角以及加速度的数据；
所述全球导航卫星系统接收机，与所述惯性测量单元连接，用于接收定位信号，获取地貌的位置坐标信息，且将坐标信息发送到惯性测量单元；
所述第一单片机，与所述第二单片机、激光扫描仪、全景相机以及惯性测量单元相连接，用于提取和发送时间信息；
所述第二单片机，与所述第一单片机、第一工控机以及第二工控机连接，用于发送时间信息和串口信息到所述第一工控机和第二工控机。
7.如权利要求1所述的移动测量装置，其特征在于，所述激光扫描仪采用三维激光扫描仪。
8.如权利要求1所述的移动测量装置，其特征在于，所述全景相机包括至少6个镜头。
9.如权利要求1所述的移动测量装置，其特征在于，所述全景相机采用CCD作为感光元件。
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