一种基于摄像机的三维测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及近景摄影测量技术领域，特别是涉及一种基于摄像机的三维测量系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着数字摄影测量学和计算机视觉的发展，国内外的学者基于多基线普通数码序列影像，采用数字近景摄影测量或计算机视觉技术做了大量的实验以进行目标的三维形态量测，主要包括古建筑重建和文物保护、医学重建、工业量测、人脸重建、人体重建及工程勘察等。
[0003]现有近景摄影测量多采用量测型相机或使用全站仪，高精度GPS接收机等配合非量测相机使用，硬件复杂，加上现有测量系统采用先控制后碎步的分布作业方式，测量工作量大，效率低，不利于近景测量系统的推广和应用。现有测量系统针对性较强，往往只适合某种特定的测量，功能单一，使用范围较窄，无法进行完整的三维模型的构建。现有系统往往结构松散，集成方式粗糙，组成系统的各设备体积大、重量大，各设备之间用电缆连接，使用不便。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于摄像机的三维测量系统，该装置集成度高，可靠性好，操作简便，测量精度高，功能多，能满足多种应用对野外高精度三维测量的需求。
[0005]为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]一种基于摄像机的三维测量系统，其特征在于:包括通讯连接的三维测量单元和移动终端；
[0007]所述三维测量单元包括电控连接的数据采集模块、单片机控制模块、无线模块和三维测量单元电源，所述单片机控制模块把数据采集模块采集的数据进行处理后通过无线模块发送至移动终端；
[0008]所述移动终端包括移动终端电源、无线模块、数据处理模块和显示模块，所述移动终端通过无线模块接收三维测量单元的数据然后通过数据处理模块进行分析处理后发送至显示模块进行显示。
[0009]进一步的，所述数据采集模块包括摄像机，GNSS信号处理模块，姿态信号处理模块。
[0010]进一步的，所述摄像机包括普通CXD摄像机或CXD单反摄像机。
[0011]进一步的，所述GNSS信号处理模块包括CORS系统和GPS系统，或者CORS系统、GPS系统和北斗定位系统。
[0012]进一步的，所述姿态信号处理模块为MEMS-頂U。
[0013]进一步的，所述无线模块采用蓝牙、3G、4G或者WIFI。
[0014]进一步的，所述单片机控制模块、GNSS信号处理模块和无线模块集成在PCB板上。
[0015]本实用新型的有益效果是:本实用新型的基于摄像机的三维测量系统采用CORS系统增强提高精度，实现厘米级的定位精度；普通CCD摄像机或CCD单反摄像机，能够扩大系统有效测量视场范围，提高测量精度，在实际使用中，简单易用，测量装置的可操作性好；本实用新型采用高集成度的芯片和小型PCB板，缩小了设备体积，降低了设备重量，提高了系统可靠性，对硬件依赖程度低，数字化、自动化程度高，测量结果可靠，维护简便，采用蓝牙、3G、4G或WIFI等无线模块，能在现场高效率的完成摄影测量数据的实时存储、复制、传输处理、实现内外业的一体化，处理速度快。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0018]如图1所示，一种基于摄像机的三维测量系统，其特征在于:包括通讯连接的三维测量单元I和移动终端2 ；
[0019]三维测量单元I包括电控连接的数据采集模块3、单片机控制模块4、无线模块5和三维测量单元电源6 ;单片机控制模块、GNSS信号处理模块和无线模块集成在PCB板上。
[0020]移动终端包括移动终端电源10、无线模块5b、数据处理模块12和显示模块15。
[0021]移动终端2包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑的一种。
[0022]数据采集模块3包括摄像机7，GNSS信号处理模块8，姿态信号处理模块9，摄像机7用于采集图像数据，采用普通的数码相机或者数码单反相机。GNSS信号处理模块8用于采集摄像机投影中心坐标，采用高精度GPS OEM板并且可连接CORS进行差分增强，精度能达到厘米级。姿态信号处理模块9用于采集摄像机当前的姿态，采用MEMS-頂U，缩小设备体积和提尚可靠性。。
[0023]摄像机包括普通CXD摄像机或CXD单反摄像机。
[0024]GNSS信号处理模块包括CORS和GPS，或者CORS、GPS和北斗定位系统。
[0025]姿态信号处理模块为MEMS-頂U。
[0026]无线模块采用蓝牙、3G、4G或者WIFI等通信方式的一种或几种的组合。
[0027]本实用新型的工作原理为:三维测量单元I的单片机控制模块4把数据采集模块3采集的图像数据、坐标数据和姿态数据进行处理后通过无线模块5a发送至移动终端2，移动终端通过无线模块5b接收三维测量单元I的数据然后通过数据处理模块进行分析处理后发送至显示模块进行显示，信号分类14对数据处理模块的信号进行分类，再对分类后的图像数据、姿态数据以及坐标数据分别进行存储显示。
[0028]无线模块11接收无线模块5a发送的数据后把数据送给数据处理模块12，数据处理模块12对观测数据进行内业处理，求解外方位元素，直接利用影像进行摄影测量，一步正算得到物点坐标，然后利用求出的物点坐标构建目标物实体，恢复其真实纹理，从而完成目标物的三维仿真建模。
[0029]本实用新型的基于摄像机的三维测量系统采用CORS系统增强提高精度，实现厘米级的定位精度；普通CCD摄像机或CCD单反摄像机，能够扩大系统有效测量视场范围，提高测量精度，在实际使用中，简单易用，测量装置的可操作性好；本实用新型采用高集成度的芯片和小型PCB板，缩小了设备体积，降低了设备重量，提高了系统可靠性，对硬件依赖程度低，数字化、自动化程度高，测量结果可靠，维护简便，采用蓝牙、3G、4G或WIFI等无线模块，能在现场高效率的完成摄影测量数据的实时存储、复制、传输处理、实现内外业的一体化，处理速度快。
【主权项】
1.一种基于摄像机的三维测量系统，其特征在于:包括通讯连接的三维测量单元和移动终端； 所述三维测量单元包括电控连接的数据采集模块、单片机控制模块、无线模块和三维测量单元电源，所述单片机控制模块把数据采集模块采集的数据进行处理后通过无线模块发送至移动终端； 所述移动终端包括移动终端电源、无线模块、数据处理模块和显示模块，所述移动终端通过无线模块接收三维测量单元的数据然后通过数据处理模块进行分析处理后发送至显示模块进行显示。2.根据权利要求1所述的一种基于摄像机的三维测量系统，其特征在于:所述数据采集模块包括摄像机、GNSS信号处理模块、姿态信号处理模块。3.根据权利要求2所述的一种基于摄像机的三维测量系统，其特征在于:所述摄像机采用普通CXD摄像机或CXD单反摄像机。4.根据权利要求2所述的一种基于摄像机的三维测量系统，其特征在于:所述GNSS信号处理模块包括CORS系统和GPS系统，或者CORS系统、GPS系统和北斗定位系统。5.根据权利要求2所述的一种基于摄像机的三维测量系统，其特征在于:所述姿态信号处理模块为MEMS-頂U。6.根据权利要求2所述的一种基于摄像机的三维测量系统，其特征在于:所述无线模块采用蓝牙、3G、4G或者WIFI。7.根据权利要求2任一种基于摄像机的三维测量系统，其特征在于:所述单片机控制模块、GNSS信号处理模块和无线模块集成在PCB板上。
【专利摘要】本实用新型提供了一种基于摄像机的三维测量系统，该装置集成度高，可靠性好，操作简便，测量精度高，功能多，能满足多种应用对野外高精度三维测量的需求，包括通讯连接的三维测量单元和移动终端；所述三维测量单元包括电控连接的数据采集模块、单片机控制模块、无线模块和三维测量单元电源，所述单片机控制模块把数据采集模块采集的数据进行处理后通过无线模块发送至移动终端；所述移动终端包括移动终端电源、无线模块、数据处理模块和显示模块，所述移动终端通过无线模块接收三维测量单元的数据然后通过数据处理模块进行分析处理后发送至显示模块进行显示。
【IPC分类】G01C11/00, G01B11/24
【公开号】CN204831217
【申请号】CN201520564175
【发明人】李智勇, 孙雯
【申请人】无锡科技职业学院
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月31日