野外摄影测量手持机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种野外摄影测量手持机，包括安装在机壳内的电路板、电路板插接件和安装在机壳外的图像采集系统组成；所述电路板由各单元模块焊接组成，包括高速处理单元，以及与之连接的三维姿态感测模块、显示模块、GPS模块、GPS天线、通信模块、图像接收模块、电源管理模块、多路接口；所述电源管理模块连接上述其他模块的电源输入端；所述电路板插接件插接在电路板上；所述图像采集系统包括安装在图像接收模块上的多路接口以及与多路接口连接的光学镜头和红外/微光夜视仪。本实用新型专利技术产品是一种能够进行野外作业、携带操作方便、高效多功能、高精度、高可靠性、低成本的野外摄影测量手持机。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种野外摄影测量手持机，主要用于全球定位、三维姿态測量、摄影測量、宽带无线通信等功能的近景摄影测量野外设备，完成野外近景摄影测量的实时数据采集和实时数据传输工作。
技术介绍
目前市场上只有用于道路摄影测量数据采集的设备集成系统。在国外，美国、加拿大、北欧诸国、澳大利亚、日本均有基于设备集成技术的道路摄影测量数据采集系统；在国内有由武汉大学、武汉立得公司等单位联合开发的“基于3S集成技术的LD2000系列移动道路测量系统(道路摄影测量数据采集系统)。国内外的道路摄影测量数据采集系统具有相同的工作原理、系统结构、工作方法和工作結果。其硬件特征是设备集成。它将位置测量设备(GPS)、姿态测量与定位补偿设备(INS或航位推算系统)、视频设备(CCD系统)、车载计 算机系统设备连接在一起，安装在汽车上，在车辆的行进之中采集道路及道路两旁地物的空间位置数据和属性数据，如道路中心线或边线位置坐标、目标地物的位置坐标、路(车道)宽、桥(隧道)高、交通标志、道路设施等。数据同步存储在车载计算机系统中；软件特征是基于GPS、RS、GIS、数据的3S集成，将外业采集回来的数据进行事后编辑处理，形成各种有用的专题数据成果，如导航电子地图等等。它的显著特点是a.独立的测成图系统。无需借助任何底图，即可独立完成路网图測量。在作业流程上形成了摄影测量的闭环控制，高精度的空间坐标数据与包含丰富属性信息的立体影像同时获得，外业与内业紧密衔接，避免了人工方式下的人为误差；b.实景三维可视化的数据成果。它以面状的方式快速采集道路及道路周边的地理空间数据，其数据成果是连续拍摄的实景可量测影像；c.与卫片/航片无缝链接，形成“天地一体化”的新一代地理信息系统。目前，国内外的道路摄影测量数据采集系统仍然存在如下问题(I)无法进行野外作业，工作范围限于道路移动道路測量系统(道路摄影测量数据采集系统)是将GPS (全球定位系统)、CCD (视频系统)、INS (惯性导航系统或航位推算系统)、车载计算机系统等先进的传感器和设备装配在汽车上，这就意味着它仅能用于道路的摄影测量，无法进行野外环境的摄影测量；(2)系统本身的移动、操作均不便组成系统的各设备体积大、重量大，各设备之间用电缆连接。系统的结构松散，必须固定于汽车等大型载体上，多人操作；(3)功能単一、工作效率较低只能在道路上进行外景摄影測量数据采集且不具备数据传输功能，这种外业数据采集、内业事后处理的传统工作方式导致重复性外业劳动不可避免且耗时、耗财、耗力；(4)价格昂贵移动道路測量系统的全部组件均系外购，这些高端设备的昂贵价格使得“移动道路測量系统”的成本居高不下，国内产品LD2000系列移动道路測量系统(道路摄影测量数据采集系统)的价格为300万元人民币/套，国外产品更贵。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术中的不足，提供ー种能够进行野外作业、携带操作方便、高效多功能、高精度、高可靠性、低成本的野外摄影测量手持机。为完成上述目的，本技术采用的技术方案是野外摄影测量手持机，包括安装在机壳内的电路板、电路板插接件和安装在机壳外的图像采集系统组成；所述电路板由各単元模块焊接组成，包括高速处理单元，以及与之连接的三维姿态感测模块、显示模块、GPS模块、GPS天线、通信模块、图像接收模块、电源管理模块、多路接ロ ；所述电源管理模块连接上述其他模块的电源输入端；所述电路板插接件插接在电路板上；所述图像采集系统包括安装在图像接收模块上的多路接ロ以及与多路接ロ连接的光学镜头和红外/微光夜视仪。所述高速处理单元由CPU、系统内存SDRAM、系统闪存Nand Flash组成最小处理单元，所述高速处理单元选用嵌入式ARM内核的高速CPU芯片。所述三维姿态感测模块包括模块内电源电路、微控制器単元、加速度感测单元、磁通感测单元，其中模块内电源电路连接上述三个单元，微控制器单元连接加速度感测单元和磁通感测单元。 野外摄影测量手持机还包括存储器接ロ単元、扩展存储器单元、语音通话单元，以上三単元均与高速处理单元连接。所述通信模块包括2. 5G、3G、WIFI/ZigBee、蓝牙等现有通讯方式的ー种或几种的组合。本技术的野外摄影测量手持机分类方法是按照其定位定姿原理、使用环境和用途不同进行分类，可分为三种类型，每种类型均包含两种工作模式独立工作模式(单台手持机独立工作)、协同工作模式(两台或多台手持机协同工作)；上述任ー种工作模式均可利用当地參考站进行GPS差分定位、定向。工作原理以嵌入式ARM内核为中央处理器，在最小处理单元的基础上通过GPS模块/天线实现实时定位；通过图像接收模块实现现场图像的采集；通过加速度感测单元实时获取横滚和仰俯数据；通过WIFI/ZigBee自组网进行近程(1000M内)通信支持手持机间的差分定位和定向以获取高精度的定位定姿数据、通过GPS相位差分实时获取航向数据；通过红外/微光夜视仪实现300米距离内的夜视观察，远距离观察和摄取目标物影像；通过各种光学镜头实现远距离观察和摄取目标物影像并自动完成光/电信号的转换和数字/模拟信号的转换；通过2. 5G或3G公用无线通信网络和有线INTERNET远程连接后方计算机服务器，实现云计算和内业外业的一体化。本技术的有益效果将摄影测量的工作范围扩展到了道路以外的野外；用单人随身携帯、单人操作的傻瓜型手持机替代庞大、笨重、松散的车载型设备集成系统；多功能、高效率的完成部分摄影测量数据的本地实时处理、通过远程数据传输实现内业与外业工作的实时一体化等；用集成电路板取代电缆连接、用芯片取代设备，通过紧密物理结构实现高可靠性；分米级精度的实时定位、误差值为O. I度-O. 001度的航向姿态数据、高精度的物方三维坐标測定；不受磁干扰的影响，可靠性高，可在各种强磁干扰环境中正常工作并实时获取误差值为O. I度-O. 001度的高精度的航向姿态数据；集成度高，生产成本低。以下结合附图对本技术进ー步说明。图I为本技术结构示意图； 图2为本技术电路原理框图；图3为本技术通讯原理图。图中1、机壳，2、电路板，3、电路板插接件，4、图像采集系统，5、高速处理单元，6、三维姿态感测模块，7、显示模块，8、GPS模块，9、GPS天线，10、通信模块，11、图像接收模块，12、电源管理模块,13、多路接ロ，14、光纤陀螺或微机械陀螺，15、光学镜头，16、红外/微光夜视仪，17、IXD触摸显示屏，18、显示芯片，19、存储接ロ单元，20、扩展存储器单元，21、语音通话单元,61、模块内电源电路，62、微控制器单元，63、加速度感测单元，64、磁通感测单元。具体实施方式如附图说明图1、2、3所示，野外摄影测量手持机，包括机壳I以及安装在机壳I内的电路板2、电路板插接件3和安装在机壳I外的图像采集系统4组成；所述电路板2由各单元模块焊接组成，包括高速处理单元5，以及与之连接的三维姿态感测模块6、显示模块7、GPS模块8、GPS天线9、通信模块10、图像接收模块11、电源管理模块12、多路接ロ 13 ;所述电源管理模块12连接上述其他模块的电源输入端；所述电路板插接件3插接在电路板2上；所述图像采集系统4包括安装在图像接收模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
野外摄影测量手持机，其特征在于，包括：安装在机壳(1)内的电路板(2)、电路板插接件(3)和安装在机壳(1)外的图像采集系统(4)组成；所述电路板(2)由各单元模块焊接组成，包括高速处理单元(5)，以及与之连接的三维姿态感测模块(6)、显示模块(7)、GPS模块(8)、GPS天线(9)、通信模块(10)、图像接收模块(11)、电源管理模块(12)、多路接口(13)；所述电源管理模块(12)连接上述其他模块的电源输入端；所述电路板插接件(3)插接在电路板(2)上；所述图像采集系统(4)包括安装在图像接收模块(11)上的多路接口(13)以及与多路接口(13)连接的光学镜头(15)和红外/微光夜视仪(16)。

【技术特征摘要】
1.野外摄影测量手持机，其特征在于，包括安装在机壳(I)内的电路板(2)、电路板插接件(3)和安装在机壳(I)外的图像采集系统(4)组成；所述电路板(2)由各单元模块焊接组成，包括高速处理单元(5)，以及与之连接的三维姿态感测模块￠)、显示模块(7)、GPS模块(8)、GPS天线(9)、通信模块(10)、图像接收模块(11)、电源管理模块(12)、多路接口(13);所述电源管理模块(12)连接上述其他模块的电源输入端；所述电路板插接件(3)插接在电路板⑵上；所述图像采集系统⑷包括安装在图像接收模块(11)上的多路接口(13)以及与多路接口(13)连接的光学镜头(15)和红外/微光夜视仪(16)。2.根据权利要求I所述的野外摄影测量手持机，其特征在于所述高速处理单元(5)由CPU、系统内存SDRAM、系统闪存Nand Flash组成最小处理单元，所述高速处理单元(5)选用嵌入式ARM内核的高速CPU芯片。3.根据权利要求I所述的野外...

【专利技术属性】
技术研发人员：许凯华，
申请(专利权)人：华中师范大学，
类型：实用新型
国别省市：