本发明专利技术属于边坡影像处理技术领域，公开了边坡倾斜摄影装置、影像数据采集方法及影像数据采集仪,所述边坡倾斜摄影装置包括：三脚架、承载架、云台载板、三轴增稳云台、云台控制模块、数码相机、相机同步控制器、显示设备。本发明专利技术中的倾斜摄影装置使用过程中受空间限制小，对坡面可不受空间限制进行有效采集，实现单梯度边坡一次性采集；采用了三轴电子云台对相机增稳，保证相机曝光时姿态稳定，影像质量高；本发明专利技术装置可操作性强，操作人员仅需简单培训即可胜任采集工作，人为影像成果质量因素小，成果质量稳定性强；本发明专利技术可通过一次曝光采集边坡数字影像，无需往返作业，降低工作强度，采集效率高。效率高。效率高。
【技术实现步骤摘要】
边坡倾斜摄影装置、影像数据采集方法及影像数据采集仪
[0001]本专利技术属于边坡影像处理
，尤其涉及一种边坡倾斜摄影装置、影像数据采集方法及影像数据采集仪。
技术介绍
[0002]目前，随着我国基础设施建设水平的快速发展，一大批水电水利工程投建，由于建筑物布置需求，通需常开挖形成大范围的百米级岩石高边坡。高边坡采用分梯段逐层开挖、逐层支护的方法进行施工；按照水电水利相关行业规程，边坡开挖梯段高度不宜大于15m。在单层开挖完成后、喷锚支护前，需对开挖面进行地质编录，以记录原始地质信息，便于技术分析计算和展示。
[0003]随着基于倾斜摄影的三维影像建模技术的实现和发展，对边坡进行多角度影像采集、实现三维实景重建并进行解译分析，已经成为水利水电工程勘测等领域的重要技术手段。因此，探究低成本、优质、快速影像采集方法设备成为当前研究的热点。
[0004]边坡影像是记录边坡岩体信息的重要载体，对于进一步基于影像模型进行信息解译并进行分析至关重要，常规的影像采集是技术人员通过单一摄像装置进行，人员操作是采集质量的控制性因素，因操作过程中的不标准性、差异性对数字影像质量产生严重的影像。
[0005]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0006](1)常规人工采集数字影像工作量大；
[0007](2)易造成目标相同部位影像点因前后变化而无法匹配，不能建模，有局限性；
[0008](3)为实现三维实景重建，需多角度采集影像、并保证一定重叠率，操作相对较复杂，需针对性培训；
[0009](4)峡谷地区边坡高陡，为实现边坡影像采集全覆盖，通常需借助无人机，无人机多作业条件要求较高。
技术实现思路
[0010]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种边坡倾斜摄影装置、影像数据采集方法及影像数据采集仪。
[0011]本专利技术是这样实现的，一种边坡倾斜摄影装置设置有承载架；
[0012]所述承载架上安装有三轴增稳云台，所述三轴增稳云台安装有数码相机；所述承载架上还集成有云台控制模块、相机同步控制器；
[0013]所述三轴增稳云台的姿态线和数码相机的视频线均与云台控制模块连接，所述数码相机的快门线与相机同步控制器连接，相机同步控制器控制多台数码相机同时曝光，云台控制模块控制三轴增稳云台的转动角度。
[0014]进一步，所述承载架安装于三脚架上；数码相机和三轴增稳云台均设置有多个，每一数码相机对应一个三轴增稳云台。
[0015]进一步，所述数码相机数量应满足影像重叠率要求，按下式计算：
[0016]N＝H/(D*2tan(α/2))*(1
‑
δ)；
[0017]式中N
‑
需设置相机数量(台)；δ
‑
三维影像保证系数，0.6≤δ＜1；H
‑
边坡单级高度(m),H≤15m；D
‑
拍摄装置距离边坡垂直距离(m),D≥5m；α
‑
数码相机6的镜头视角参数(FOV)值(
°
)，α≥100。
[0018]进一步，所述外部的显示设备与数码相机连接，显示拍摄影像。
[0019]进一步，所述承载架由碳纤维材料制成。
[0020]进一步，所述承载架为可伸缩结构，按边坡实际高度调整长度。
[0021]进一步，所述承载架上安装有滑轨及标尺，云台载板上开设有滑槽，通过滑槽和滑轨配合实现承载架和云台载板滑动连接与固定，实现调整数码相机的数量及具体位置。
[0022]本专利技术的另一目的在于提供一种所述边坡倾斜摄影装置的影像数据采集方法，所述影像数据采集方法包括：
[0023]S1,安装显示设备并启动，完成三轴增稳云台自检；
[0024]S2,计算边坡影像采集移动距离参数；
[0025]S3,调节数码相机位置及云台控制模块，使数码相机画幅覆盖边坡；
[0026]S4,根据边坡影像采集移动距离参数计算公式计算间距移动至下一曝光点采集。
[0027]进一步，在步骤S2中计算边坡影像采集移动距离参数，按下式计算：
[0028]S＝(D*2tan(α/2))*(1
‑
δ)；
[0029]式中：δ
‑
三维影像保证系数，0.6≤δ＜1；D
‑
拍摄装置距离边坡垂直距离(m),D≥5m；α
‑
数码相机的镜头视角参数(FOV)值(
°
)，α≥100。
[0030]本专利技术的另一目的在于提供一种用于水电水利工程岩石高边坡开挖的影像数据采集仪，所述影像数据采集仪搭载所述边坡倾斜摄影装置。
[0031]结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本专利技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
[0032]本专利技术中的倾斜摄影装置使用过程中受空间限制小，对坡面可不受空间限制进行有效采集，实现单梯度边坡一次性采集；
[0033]本专利技术中的倾斜摄影装置采用了三轴电子云台对相机增稳，保证相机曝光时姿态稳定，影像质量高；
[0034]本专利技术中的倾斜摄影装置可操作性强，操作人员仅需简单培训即可胜任采集工作，人为影像成果质量因素小，成果质量稳定性强；
[0035]本专利技术中的倾斜摄影装置可通过一次曝光采集边坡数字影像，无需往返作业，降低工作强度，采集效率高；
[0036]本专利技术中的电子云台可灵活调节相机主光轴方向，根据边坡实际情况，有效控制相邻相机曝光影像重叠率。
附图说明
[0037]图1是本专利技术实施例提供的单梯度边坡影像采集示意图；其中，图1(a)三维示意图；图1(b)正视图；图1(c)左视图；
[0038]图2是本专利技术实施例提供的承载架、云台载板、数码相机连接示意图；
[0039]图3是本专利技术实施例提供的承载架、云台控制模块、相机同步控制器、显示设备连接示意图；
[0040]图4是本专利技术实施例提供的边坡倾斜摄影装置影像数据采集方法流程图；
[0041]图中：1、三脚架；2、承载架；3、云台载板；4、三轴增稳云台；5、云台控制模块；6、数码相机；7、相机同步控制器；8、显示设备。
具体实施方式
[0042]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0043]一、解释说明实施例。为了使本领域技术人员充分了解本专利技术如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。
[0044]实施例1
[0045]如图1
‑
图3所示，本专利技术实施例提供的边坡倾斜摄影装置包括：三脚架1、承载架2、云台载板3、三轴增稳云台4、云台控制模块5、数码相机6、相机同步控制器7、显示设备8。
[0046]所述承载架2安本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种边坡倾斜摄影装置，其特征在于，所述边坡倾斜摄影装置设置有承载架；所述承载架上安装有三轴增稳云台，所述三轴增稳云台安装有数码相机；所述承载架上还集成有云台控制模块、相机同步控制器；所述三轴增稳云台的姿态线和数码相机的视频线均与云台控制模块连接，所述数码相机的快门线与相机同步控制器连接，相机同步控制器控制多台数码相机同时曝光，云台控制模块控制三轴增稳云台的转动角度。2.如权利要求1所述的边坡倾斜摄影装置，其特征在于，所述承载架安装于三脚架上；数码相机和三轴增稳云台均设置有多个，每一数码相机对应一个三轴增稳云台。3.如权利要求1所述的边坡倾斜摄影装置，其特征在于，所述数码相机数量应满足影像重叠率要求，按下式计算：N＝H/(D*2tan(α/2))*(1
‑
δ)；式中N
‑
需设置相机数量(台)；δ
‑
三维影像保证系数，0.6≤δ＜1；H
‑
边坡单级高度(m),H≤15m；D
‑
拍摄装置距离边坡垂直距离(m),D≥5m；α
‑
数码相机6的镜头视角参数(FOV)值(
°
)，α≥100。4.如权利要求1所述的边坡倾斜摄影装置，其特征在于，所述外部的显示设备与数码相机连接，显示拍摄影像。5.如权利要求1所述的边坡倾斜摄影装置，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王吉亮，许琦，白伟，朱志宏，井发坤，
申请(专利权)人：长江三峡勘测研究院有限公司武汉，
类型：发明
国别省市：
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