[发明专利]野外摄影测量手持机

说明书

技术领域

本发明涉及一种野外摄影测量手持机，主要用于全球定位、三维姿态测量、摄影测量、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。

背景技术

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、工作方法和工作结果。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测量。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：(1)无法进行野外作业，工作范围限于道路：移动道路测量系统(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)功能单一、工作效率较低：只能在道路上进行外景摄影测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：移动道路测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“移动道路测量系统”的成本居高不下，国内产品LD2000系列移动道路测量系统(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。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供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。

为完成上述目的，本发明采用的技术方案是：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。

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、微控制器单元、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：存储器接口单元、扩展存储器单元、语音通话单元，以上三单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一种或几种的组合。

本发明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)；上述任一种工作模式均可利用当地参考站进行GPS差分定位、定向。