一种大型结构件工业摄影动态测量系统及其测量方法技术方案

本发明专利技术涉及一种大型结构件工业摄影动态测量系统及测量方法，属于测量技术领域，解决了现有技术中大型结构件施工过程的测量数据需要再处理划分区域、无法快速满足动态跟踪，且作业效率低的问题。本发明专利技术装置包括飞行模块、工业摄影测量模块、测量标识模块和中央控制模块；工业摄影测量模块搭载在飞行模块上；中央控制模块控制飞行模块和工业摄影测量模块；测量标识模块设置在大型结构件上；测量标识模块包括复合编码标志板。本发明专利技术能将大型结构件不同组成部分在同一坐标系下同时测量，且数据自动分别处理，并能实时跟踪动态构件的位置信息。本发明专利技术的测量系统和测量方法适用于工程施工全过程，尤其利于动态安装，可提高施工效率，节省人力物力。节省人力物力。节省人力物力。

【技术实现步骤摘要】
一种大型结构件工业摄影动态测量系统及其测量方法


[0001]本专利技术涉及工业测量
，尤其涉及一种大型结构件工业摄影动态测量系统及其测量方法。

技术介绍

[0002]大型结构件通常见于建筑工程中，是通过生产、装配等工序组装成建筑安装工程的实体，包含金属、混凝土、木质等材料为主体的结构物。除了常见的建筑物、构筑物结构件外，在现代的生产和装配工艺下，结构件的结构和尺寸在现代建筑工艺中逐渐复杂化和大型化，比如高层建筑幕墙。
[0003]工业摄影测量作为测绘学科的一个分支，在工业领域内，利用近景摄影测量的理论方法和技术手段，结合工业产品的特点，逐步发展成为新的学科领域。工业摄影测量目前逐渐向相机多元化、高精度、高自动化、实现动态化测量和多传感器协同化方向发展。
[0004]目前，对大型结构件进行工业摄影测量的研究工作和实际应用越来越多，其中包括在大型装备和结构件制造装配过程当中的应用。
[0005]大型装备和结构件施工过程中，重要组成构件装配精度是决定最终成品的制造水平和使用寿命的重要因素。装配过程中的动态测量和实施数据反馈，可以有效辅助装配的高效和精准实现。
[0006]但是，现有技术中对大型构件的工业摄影测量还没有很好的解决如下问题：
[0007]1.大型结构件工业摄影测量效率不高。大型结构件因其自身结构的特点，具有复杂的曲面造型和大面积的结构面；针对该结构特点布设的工业摄影测量的标识点数量较多，单站采集完成后选取并更换摄影测量点，需要在耗费较长的时间，同时需要利用基准尺进行阶段性尺寸校准，其中的冗错固化在最终的测量结果中；不但无法断定大型结构件测量的整体数据拼合精度，工业摄影测量方法的效率也非常低。
[0008]2.对包括多个单元体的大型结构件进行测量时，区分不同单元体的点云，需要在软件中手工划分点的成分，然后分层或分文件管理；耗时耗力，且不准确；
[0009]3.对大型结构件测量需要靶标或编码、基准尺、标识点等，零、配件较多；不方便携带或管理。
[0010]4.摄像机在飞行拍摄过程中不能灵活、稳定地旋转至最佳拍摄角度。
[0011]目前，急需一种合理结构和组成的测量系统和测量方法解决大型结构件施工、安装过程中上述的尺寸控制瓶颈技术问题。

技术实现思路

[0012]鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供基于飞行单元的大型结构件工业摄影测量系统及测量方法，用以解决大型结构件工业测量过程中自动化程度不高、测量效率低、同一测量数据不能分别管理的技术问题。
[0013]本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0014]一种大型结构件工业摄影动态测量系统，用于对大型结构件进行形位测量；包括飞行模块、工业摄影测量模块、测量标识模块和中央控制模块；所述工业摄影测量模块搭载在飞行模块上；所述中央控制模块控制所述飞行模块和工业摄影测量模块；所述测量标识模块设置在所述大型结构件上；所述测量标识模块包括复合编码标志板。
[0015]进一步的，所述复合编码标志板包括标志板；所述标志板上设置有编码标志和多种标称标识。
[0016]进一步的，每个所述编码标志为由不同数量和不同位置关系、相同半径的标志圆组成；所述标称标识由多组不同半径的标称圆组成；所述标志圆圆心之间的距离和所述标称圆圆心之间的距离经过出厂标定，并记录在中央控制模块中。
[0017]进一步的，所述测量标识模块还包括多种普通标识点；所述普通标识由多种半径尺寸的标识圆组成；每种半径的所述标识圆对应一种与之半径相同的所述标称圆或对应一致半径相同的所述标志圆；多种所述普通标识设置在所述大型结构件表面。
[0018]进一步的，所述工业摄影测量模块括摄影机单元和摄影机安装单元；所述摄影机单元通过摄影机安装单元连接在所述飞行模块下方。
[0019]进一步的，所述摄影机安装单元包括摄影机安装连接单元和摄影机阻尼单元；所述摄影机阻尼单元集成在所述摄影机安装连接单元中。
[0020]进一步的，所述摄影机单元包括工业测量摄影机和闪光灯。
[0021]进一步的，所述飞行模块包括飞行单元和飞行执行单元；飞行执行单元集成在飞行单元上；所述飞行执行单元包括避障单元、定位单元和应急单元。
[0022]进一步的，所述中央控制模块包括飞行控制模块、工业测量摄影机控制模块、摄影数据处理模块和应急处置模块；所述中央控制模块与所述飞行模块和工业摄影测量模块无线连通。
[0023]一种使用所述的大型结构件工业摄影动态测量系统进行工业摄影动态测量的方法，步骤为：
[0024]S1.测量规划和测量准备：
[0025]S2.布设复合编码标志板、普通标识点：
[0026]S3.飞行摄影，采集数据；
[0027]S4.中央控制模块处理飞行采集的数据，实时给出大型结构件的形位数据。
[0028]与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
[0029](1)本专利技术的大型结构件工业摄影动态测量系统可应用于大型结构件的生产和装配的过程，可以实现高精度、高效率的测量，有效提高生产和装配的效率；
[0030](2)本专利技术的大型结构件工业摄影动态测量系统可实现复杂大型结构件的不同单元上同一测量数据的分层管理，从而实现同一测量数据下，不同单元实时距离信息的输出，对指导装配施工具有重大意义；
[0031](3)本专利技术的大型结构件工业摄影动态测量系统采用了复合编码标志板，从而能保证每一个复合编码标志板附近的点云数据均与标称尺寸做等比换算，从而保证了不同时测量数据不存在累计误差，保证了整体数据的真实性；
[0032](4)管理上布设编码标志点和基准尺，可以为工业摄影测量提供概略定向控制点和长度基准，可以有效提高对大型结构件的工业摄影测量精度；工业摄影测量，降低对测量
位置、角度的要求，有利于提高测量速度；
[0033](5)本专利技术装置可实现智能、快速、准确的工业摄影测量。
[0034]本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
[0035]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0036]图1为本专利技术大型结构件工业摄影动态测量系统整体构成示意图；
[0037]图2为本专利技术复合编码标志板示意图；
[0038]图3为本专利技术工业摄影测量模块整体结构示意图；
[0039]图4为摄影机主体结构示意图；
[0040]图5为本专利技术仰俯旋转组件整体结构示意图；
[0041]图6为本专利技术内框整体结构示意图；
[0042]图7为本专利技术仰俯旋转配重组件整体结构示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型结构件工业摄影动态测量系统，用于对大型结构件(100)进行形位测量；其特征在于，包括飞行模块(1)、工业摄影测量模块(2)、测量标识模块(3)和中央控制模块(4)；所述工业摄影测量模块(2)搭载在飞行模块(1)上；所述中央控制模块(4)控制所述飞行模块(1)和工业摄影测量模块(2)；所述测量标识模块(3)设置在所述大型结构件(100)上；所述测量标识模块(3)包括复合编码标志板(31)。2.根据权利要求1所述的大型结构件工业摄影动态测量系统，其特征在于，所述复合编码标志板(31)包括标志板(311)；所述标志板(311)上设置有编码标志和多种标称标识(313)。3.根据权利要求2所述的大型结构件工业摄影动态测量系统，其特征在于，每个所述编码标志为由不同数量和不同位置关系、相同半径的标志圆(312)组成；所述标称标识(313)由多组不同半径的标称圆组成。4.根据权利要求3所述的大型结构件工业摄影动态测量系统，其特征在于，所述测量标识模块(3)还包括普通标识(32)；所述普通标识(32)由多种半径尺寸的标识圆组成；每种半径的所述标识圆对应一种与之半径相同的所述标称圆或对应一致半径相同的所述标志圆(312)；多种所述普通标识(32)设置在所述大型结构件(100)表面。5.根据权利要求1所述的大型结构件工业摄影动态测量系统，其特征在于，所述工业摄影测量模块(2)包括摄影机单元(21)和摄影机安...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙跃，刘航，薛孟洛，王志会，
申请(专利权)人：郑州数联空间科技有限公司，
类型：发明
国别省市：