[實用新型]一種自動化攝影系統裝置

有效

• 申請號: 201621009896.0
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN206147763U
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 樓加丁;蔣才洋;文豪軍;譚天元;葉勇
• 申請（專利權）人: 中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T5/00;G06T19/00;G01V8/02
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所52100
• 代理人: 李余江,劉楠

技術領域

本實用新型專利屬于工程物探勘察、檢測領域，實用新型的技術涉及到工程物探勘察、檢測領域的一種自動化攝影系統裝置。

背景技術

在工程地質勘察或檢測工作中，為查明工程區的地質情況，一般通過地表地質調查、鉆孔及勘探平洞來了解不同工程部位的地質情況。在勘探平洞內開展地質勘察工作是通過地質編錄、巖體力學實驗、巖石化學實驗和地球物理勘察的手段來綜合評價洞室周邊巖體質量。平洞地質編錄是記錄平洞洞壁所揭露的地質信息，包括地層巖性、巖層產狀、裂隙、斷層及構造破碎帶、巖體的完整性、卸荷、蝕變、風化程度等，利用編錄結果可進一步統計分析巖體力學性質，并推測洞室周邊巖石及巖體地質情況。

常規的平洞編錄方法是由地質人員到工地現場的平洞內進行的，整個編錄過程中存在以下問題：一是勞動強度大、工作效率低；二是編錄質量受控于工作人員技術水平、詳細程度等；三是編錄成果非專業人員看起來不夠直觀；四是針對不同層次的科研和生產要求，若發現編錄成果達不到某種要求時，只能再次到平洞內進行編錄，可能出現重復性工作的情況；五是后續成果應用價值受限。同時在重大工程地質問題技術討論和專家咨詢會議時，常需展示平洞地質編錄成果圖，人工編錄沒法完全還原實際平洞地質信息，專家及相關審查人員不可能到現場進行考察和驗證，可能會遺漏某些地質信息，一但由于編錄質量出現問題，由于特殊地質條件造成洞室不穩定，平洞容易出現坍塌等情況，給復核工作帶來系列問題。

隨著三維數字圖像及實景建模技術的發展，近幾年，發展了一種照片拼圖的方法來進行地質編錄，此類方法比傳統的編錄方式雖減少了勞動強度，但編錄的成果質量不佳，與實際情況有較大的誤差。特別是針對勘探平洞表面凹凸不平、洞形變化復雜，造成的誤差更大。無法真實還原平洞內原貌主要有二方面原因：一是拼圖方法自身的缺點造成的；二是模型構建問題，真實的平洞與假設洞型本身就存在較大差異，在攝影、測量和計算技術得不到保證的前提下，在二維轉為三維過程中，自然會出現較大的誤差。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種自動化攝影系統裝置，以解決平洞編錄野外工作勞動強度大、工作效率低以及因地質人員技術水平差異造成的成果質量問題。

本實用新型的技術方案如下：

該實用新型技術采用一種勘探平洞自動化實景攝影裝置和高清三維實景圖像重建方法，該技術包括如下步驟：

步驟1：在平洞內以一定間距打好標記，利用全站儀在平洞內不同位置上均勻的布置控制點，并量測控制點坐標；

步驟2：在平洞中軸線上鋪設軌道，在軌道上安裝自動化攝影裝置系統；

步驟3：打開自動化攝影裝置上電源，設置好工作參數后，自動化攝影裝置系統就能按設定模式完成整個平洞的拍攝工作；

步驟4：利用三維實景建模軟件對拍攝的照片進行處理，最后導出平洞的高清三維實景重建成果圖；

步驟5：對重建的高清三維實景成果圖可進行后續系列處理工作(包括瀏覽、量測、編錄、統計或漫游等)。

上述的自動化攝影裝置系統，包括設置在平洞中軸線上的軌道，在軌道上設有車體，車體頂部設有兩個旋轉電機(旋轉電機和步進電機)及控制整個車體自動完成系列操作控制面板。車體通過步進電機驅動車輪沿軌道行走；旋轉電機通過滑環結構連接一根傳動軸，傳動軸向車體前方伸出，在傳動軸上設有一個相機轉盤，相機轉盤前后各設有一個光源，相機轉盤上設有照相機，相機轉盤橫截面形狀為正六邊形。

按照上述裝置及平洞高清三維實景圖像重建方法，可以實現勘探平洞的高清三維實景建模具體工作。一是通過遙控自動攝影系統技術；二是采用軌道空間定位裝置；三是圖像自動拍攝技術；四是采用無影光源系統；五是對圖像進行校正、點云計算、圖像拼接方式等，最后由計算機生成高清三維實景模型，可恢復平洞內巖石的真實顏色和地質特征等平洞紋理信息，實現平洞三維實景圖像的重建。此方法解決了平洞編錄野外工作勞動強度大、工作效率低、真實還原平洞地質信息，克服了因地質人員技術水平差異造成的成果質量問題，可隨時調用、快速驗證地質成果，后續成果的利用價值高。同時，高清三維實景模型中可建立真實三維坐標信息，實現三維量測、異常定位和編錄。再者，重建的平洞三維實景圖像可進行三維地質建模。

因此，本實用新型技術可達到以下效果：