CN210464461U - 一种近景摄影测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种近景摄影测量装置，包括设备盒、用于拍摄多边形平面得到多边形平面图像的摄像头、用于发射激光至所述多边形平面上的激光发射器、用于接收多边形平面反射的激光得到接收激光时间的激光接收器、用于获取设备盒与所述多边形平面所处水平面之间倾角的倾角数据的双轴倾角传感器、用于根据接收激光时间得到距离数据、并根据所述距离数据、所述倾角数据及多边形平面图像得到多边形平面面积的处理器和用于显示所述摄像头拍摄画面的显示屏；本装置便于测量，能够减少外业工作时间，结构小巧，测量方便，便于携带，且降低成本。

Description

一种近景摄影测量装置

技术领域

本实用新型主要涉及摄影测量技术领域，具体涉及一种近景摄影测量装置。

背景技术

多边形平面的面积测量，是测绘工程领域中经常涉及到的工作。测量多边形的面积，常用的计算方式为，一种是获取多边形的部分或全部边长的长度值，通过长度值，计算多边形面积；另一种方式是全站仪设站方法。对于面积测量而言，拉尺测距的工作效率和测量精度都不够高，对于测量待测目标的绝对位置显得多余且耗时，而全站仪设站方法需要布设控制点，消耗较多的时间，且成本较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种近景摄影测量装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种近景摄影测量装置，包括设备盒、用于拍摄多边形平面得到多边形平面图像的摄像头、用于发射激光至所述多边形平面上的激光发射器、用于接收所述多边形平面反射的激光得到接收激光时间的激光接收器、用于获取所述设备盒与所述多边形平面所处水平面之间倾角的倾角数据的双轴倾角传感器、用于根据所述接收激光时间得到距离数据、并根据所述距离数据、所述倾角数据及所述多边形平面图像得到多边形平面面积的处理器和用于显示所述摄像头拍摄画面的显示屏；

所述设备盒为中空盒体结构，所述摄像头安装在所述设备盒内，所述设备盒的下表面设有用于露出所述摄像头的第一镂空面，所述激光发射器和所述激光接收器安装在所述设备盒内且位于所述摄像头侧边处，所述设备盒的下表面设有用于露出所述激光发射器和所述激光接收器的第二镂空面和第三镂空面，所述双轴倾角传感器设置在所述设备盒内部的中部，所述处理器设置在所述设备盒内部，所述显示屏内嵌在所述设备盒的上表面处；所述摄像头通过线路与所述处理器连接，所述激光发射器通过线路和所述激光接收器连接，所述双轴倾角传感器通过线路与所述处理器连接，所述显示屏通过线路与所述处理器连接。

本实用新型的有益效果是：能够通过激光发射器发射激光至测量物上，并通过激光接收器接收测量物反射回来的激光，双轴倾角传感器获取设备盒与测量物所处平面之间倾角的倾角数据，处理器接收激光时间得到激光传播时间，并通过距离数据、倾角数据及多边形平面图像得到多边形平面面积，便于测量，能够减少外业工作时间；本测量装置结构小巧，测量方便。便于携带，且降低成本。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述激光接收器的测距主轴平行于所述摄像头的摄影主光轴。

采用上述进一步方案的有益效果是：能够将本装置所测量的距离转换成摄像头的摄影中心到多边形平面的距离。

进一步，所述摄像头、所述激光发射器和所述激光接收器设置在所述设备盒其中一角处。

采用上述进一步方案的有益效果是：摄像头设置在一角即中间偏上的位置，使角度方便拍摄，且摄像头与显示屏的位置错开，便于从显示屏中观察拍摄到的影像。

进一步，还包括用于启闭整个装置的开关按键和用于调节所述显示屏显示画面的功能键盘，所述开关按键和所述功能键盘分别内嵌在所述设备盒的上表面且靠近所述显示屏处。

进一步，还包括用于为整个装置提供电力的蓄电池和电源线，所述蓄电池设置在所述设备盒内部，所述设备盒的表面且位于所述蓄电池处还设有电源接口，所述电源线的插头与所述电源接口连接。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的近景摄影测量装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的显示屏及按键的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的近景摄影测量装置拍摄的示意图。

附图中，各标记所代表的部件名称如下：

1、设备盒，2、摄像头，3、激光发射器，4、激光接收器，5、双轴倾角传感器，6、处理器，7、显示屏，8、开关按键，9、功能键盘，10、多边形平面。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1-3所示，一种近景摄影测量装置，包括设备盒1、用于拍摄多边形平面10得到多边形平面图像的摄像头2、用于发射激光至所述多边形平面 10上的激光发射器3、用于接收所述多边形平面10反射的激光得到接收激光时间的激光接收器4、用于获取所述设备盒1与所述多边形平面10所处水平面之间倾角的倾角数据的双轴倾角传感器5、用于根据所述接收激光时间得到距离数据、并根据所述距离数据、所述倾角数据及所述多边形平面图像得到多边形平面面积的处理器6和用于显示所述摄像头2拍摄画面的显示屏 7；

所述设备盒1为中空盒体结构，所述摄像头2安装在所述设备盒1内，所述设备盒1的下表面设有用于露出所述摄像头2的第一镂空面，所述激光发射器3和所述激光接收器4安装在所述设备盒1内且位于所述摄像头2侧边处，所述设备盒1的下表面设有用于露出所述激光发射器3和所述激光接收器4的第二镂空面和第三镂空面，所述双轴倾角传感器5设置在所述设备盒1内部的中部，所述处理器6设置在所述设备盒1内部，所述显示屏7内嵌在所述设备盒1的上表面处；所述摄像头2通过线路与所述处理器6连接，所述激光发射器3通过线路和所述激光接收器4连接，所述双轴倾角传感器 5通过线路与所述处理器6连接，所述显示屏7通过线路与所述处理器6连接。

具体地，所述设备盒1为中空长方形盒体结构。

具体地，所述摄像头2通过第一数据线与所述处理器6线路连接，所述激光发射器3和所述激光接收器4分别通过第二数据线和第三数据线与所述处理器线路连接，所述双轴倾角传感器5通过第四数据线与所述处理器6线路连接，所述显示屏7通过第五数据线与所述处理器6线路连接。

具体地，所述摄像头2可采用型号为USB8MP02G的摄像头，其感光元件为CMOS。

所述双轴倾角传感器可采用型号为S I NDT的传感器。

所述激光发射器3和所述激光接收器4可采用型号为MyAntenna的激光测距传感器。

具体地，多边形平面10置于水平面，摄像头2对多边形平面进行拍摄，得到多边形平面成像，多边形平面成像倾斜，双轴倾角传感器5的X轴和Y 轴与多边形平面成像的平面坐标系的X轴和Y轴平行，然后用倾斜传感器记录多边形平面与多边形平面成像之间的夹角。

所述处理器6为现有技术，所述处理器用于根据所述接收激光时间得到距离数据、并根据所述距离数据、所述倾角数据及所述多边形平面图像得到多边形平面面积的处理器；具体为，处理器6根据接收的激光时间和激光传播速度得到与多边形平面10的距离数据，将倾斜传感器5所记录的多边形平面10的倾斜数据和影像的倾斜数据进行处理，得到正射投影影像，将所有投影光线相互平行并与投影面正交，在正射影像上建立像平面坐标系，多边形的每一个顶点在像平面坐标系中都有对应的坐标。利用激光测距装置所测得的距离转换成摄影中心到多边形平面10的距离，然后将摄影中心到多边形平面10的倾斜距离纠正成垂直距离。正射影像上各部分的比例尺相同，比例尺为摄影中心到多边形平面10的垂直距离与高清摄像头的焦距之比。利用正射影像中多边形顶点的像平面坐标和正射影像比例尺，计算出多边形的实际面积。

上述实施例中，能够通过激光发射器发射激光至测量物上，并通过激光接收器接收测量物反射回来的激光，双轴倾角传感器获取设备盒与测量物所处平面之间倾角的倾角数据，处理器接收激光时间得到激光传播时间，并通过距离数据、倾角数据及多边形平面图像得到多边形平面面积，便于测量，能够减少外业工作时间；本测量装置结构小巧，测量方便，便于携带，且降低成本。

可选地，作为本实用新型的一个实施例，所述激光接收器4的测距主轴平行于所述摄像头2的摄影主光轴。

上述实施例中，能够将本装置所测量的距离转换成摄像头的摄影中心到多边形平面的距离。

可选地，作为本实用新型的一个实施例，所述摄像头2、所述激光发射器3和所述激光接收器4设置在所述设备盒1其中一角处。具体为，设备盒中间偏上的位置。

上述实施例中，摄像头设置在一角即中间偏上的位置，使角度方便拍摄，且摄像头与显示屏的位置错开，便于从显示屏中观察拍摄到的影像。

可选地，作为本实用新型的一个实施例，还包括用于启闭整个装置的开关按键8和用于调节所述显示屏7显示画面的功能键盘9，所述开关按键8 和所述功能键盘9分别设置在所述设备盒1的上表面且位于所述显示屏7处。

可选地，作为本实用新型的一个实施例，还包括用于为整个装置提供电力的蓄电池和电源线，所述蓄电池设置在所述设备盒1内部，所述设备盒1 的表面且位于所述蓄电池处还设有电源接口，所述电源线的插头与所述电源接口连接为所述蓄电池充电。

应理解地，所述开关按键8与蓄电池电路连接，开关按键8控制蓄电池为整个装置供电。

本装置操作方法为：

1)假设待测多边形处于水平面上，所述近景摄影测量装置的摄像头拍摄一张倾斜影像，即多边形平面成像，并测量摄影中心到倾斜面的斜距，倾斜传感器记录影像的X轴和Y轴的倾角。

2)假设待测多边形处于倾斜面上，所述近景摄影测量装置除完成上述步骤1)的操作外，还需将本装置放置在待测多边形平面上测量多边形平面的倾斜角，用于影像纠正。

3)假设待测多边形处于竖直面上，所述近景摄影测量装置除完成上述步骤1)的操作外，还需将待测多边形平面的90°倾斜角通过功能键盘输入到本装置中，用于影像纠正。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种近景摄影测量装置，其特征在于，包括设备盒(1)、用于拍摄多边形平面(10)得到多边形平面图像的摄像头(2)、用于发射激光至所述多边形平面(10)上的激光发射器(3)、用于接收所述多边形平面(10)反射的激光得到接收激光时间的激光接收器(4)、用于获取所述设备盒(1)与所述多边形平面(10)所处水平面之间倾角的倾角数据的双轴倾角传感器(5)、用于根据所述接收激光时间得到距离数据、并根据所述距离数据、所述倾角数据及所述多边形平面图像得到多边形平面面积的处理器(6)和用于显示所述摄像头(2)拍摄画面的显示屏(7)；

所述设备盒(1)为中空盒体结构，所述摄像头(2)安装在所述设备盒(1)内，所述设备盒(1)的下表面设有用于露出所述摄像头(2)的第一镂空面，所述激光发射器(3)和所述激光接收器(4)安装在所述设备盒(1)内且位于所述摄像头(2)侧边处，所述设备盒(1)的下表面设有用于露出所述激光发射器(3)和所述激光接收器(4)的第二镂空面和第三镂空面，所述双轴倾角传感器(5)设置在所述设备盒(1)内部的中部，所述处理器(6)设置在所述设备盒(1)内部，所述显示屏(7)内嵌在所述设备盒(1)的上表面处；所述摄像头(2)通过线路与所述处理器(6)连接，所述激光发射器(3)通过线路和所述激光接收器(4)连接，所述双轴倾角传感器(5)通过线路与所述处理器(6)连接，所述显示屏(7)通过线路与所述处理器(6)连接。

2.根据权利要求1所述的近景摄影测量装置，其特征在于，所述激光接收器(4)的测距主轴平行于所述摄像头(2)的摄影主光轴。

3.根据权利要求1所述的近景摄影测量装置，其特征在于，所述摄像头(2)、所述激光发射器(3)和所述激光接收器(4)设置在所述设备盒(1)其中一角处。

4.根据权利要求1所述的近景摄影测量装置，其特征在于，还包括用于启闭整个装置的开关按键(8)和用于调节所述显示屏(7)显示画面的功能键盘(9)，所述开关按键(8)和所述功能键盘(9)分别内嵌在所述设备盒(1)的上表面且靠近所述显示屏(7)处。

5.根据权利要求1至4任一项所述的近景摄影测量装置，其特征在于，还包括用于为整个装置提供电力的蓄电池和电源线，所述蓄电池设置在所述设备盒(1)内部，所述设备盒(1)的表面且位于所述蓄电池处还设有电源接口，所述电源线的插头与所述电源接口连接。

Images