专利名称：一种无控制数字近景摄影系统的制作方法
技术领域：
本实用新型摄影测量技术领域，特别涉及一种无控制数字近景摄影系统。
背景技术：
在数字近景摄影测量发展阶段中，测量系统的发展起主导地位，将相机和经纬仪
或全站仪(ETS， Electronic Total Station,又名全站型电子速测仪)集成由来已久，自
20世纪70年代，就出现了将相机与机械经纬仪连接在一起用于地形测量(topogr即hic
survey)的仪器，但随着摄影测量进入数字时代，这些仪器逐渐被淘汰。 全站仪，即全站型电子速测仪。是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集
水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。 电子全站仪大量应用于测量工作中，目前的电子全站仪基本上都是基于红外测距
方式逐点地进行测量，基于CCD摄影方式的电子全站仪可以采用快照方式实现快速数据的
采集。摄影全站仪系统是一种全新的摄影测量系统，该系统将量测型数码相机安装在全站
仪上，配以相应数字摄影测量软件，构成一个包括全站仪、量测型数码相机、检校条与数字
摄影测量软件的集成系统。 加拿大拉瓦尔大学的Carl Gravel等人90年代开发了一套计算机辅助摄影测量 系统(Computer Assisted Photogrammetry System,简称CAPS)。在该系统中数码相机被 安装在全站仪水平横轴的支架上，对摄影测量技术进行了改进，但集成后的相机不能随视 准轴垂直旋转，不方便对不同高度的目标进行测量、拍摄。 T0PC0N公司推出的摄影全站仪，数码相机和全站仪高度集成，它集成了 2个
CCD (Charge-Coupled Device,电荷耦合器件)相机， 一个广角和一个长焦。测量坐标与影
像数据虽然能够同步记录，但作业时仍是按照先控制后碎部的传统模式进行的。 Leica公司生产的三维激光扫描仪，内置高分辨率的数码相机，扫描距离在
l-300m之内，但因其生成的是点云图，不能直接得到数字影像，需要专门的软件处理。同时
对数据的分析处理，需要叠加其它的数据源才能得到理想效果，而且设备昂贵。 我国近期研发的摄影全站仪系统，包括全站仪和量测数码相机，数码相机通过连
接机构与全站仪的望远镜的顶部相连接，并设有使数码相机和望远镜在不同倾角处均能平
衡稳定的平衡装置。此系统不能算是外业获取三维信息一体化的仪器，因为其在数据获取
前仍需要布设一定数量的控制点。 如图1所示，为现有技术摄影测量的流程图，从图中可以看出，现有技术是按照先
控制测量，再碎部测量，根据控制测量与碎部测量得到的数据进行内业处理，三维建模。 在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题 现有技术采用的摄影测量系统，需要在获取数据前布设一定数量的控制点，并且
由于系统中的数码相机与全站仪的结构局限，相机不能随全站仪的视准轴沿竖直方向作同
步旋转。
发明内容本实用新型实施例提供一种无控制数字近景摄影系统，以空间定位技术全球定位 系统(GPS，Global Positioning System)、遥感(RS， Remote Sensing)、地理信息系统(GIS， Geographic Information System)，即"3S"技术的集合，它综合利用近景摄影测量理论、 CCD数码相机技术、GPS技术、计算机技术、数字摄影测量技术和GIS技术等，通过集成GPS、 数码相机、电子经纬仪和个人数字助理(PDA, Personal Digital Assistant)等硬件设备， 无需地面控制，创造性地实现目标的三维坐标、立面纹理和属性等信息的一次性获取。 为达到上述目的，本实用新型实施例提供一种无控制数字近景摄影系统，包括门 柱、电子经纬仪，数码相机，全球定位系统GPS和个人数字助理PDA,所述电子经纬仪、所述 数码相机、所述GPS通过通讯线缆分别与所述PDA相连接；所述数码相机、所述电子经纬仪 和GPS分别通过固定装置集成于门柱上，所述数码相机的物镜与所述电子经纬仪的望远镜 通过连接件相连接。 其中，所述门柱具有一托盘，所述数码相机通过固定装置连接所述门柱的托盘，固 定在所述门柱的托盘上，所述托盘通过固定装置固定在所述门柱的侧壁上，所述托盘可以 绕所述固定装置的连接点B在竖直方向上旋转。 其中，所述GPS设置于所述门柱的顶端，通过固定装置与所述门柱相连接。 其中，所述电子经纬仪设置于所述门柱的下方，并与所述数码相机在竖直方向上
相距有一固定距离。 其中，该系统通过固定装置与三脚架连接，固定在三脚架的托板上。 其中，所述数码相机与所述电子经纬仪的望远镜呈同步连动结构，相机与经纬仪
之间的偏心量通过检校可以获得。 其中，所述数码相机的物镜与连接件的连接点A、所述数码相机与所述托盘的连接 点B、所述电子经纬仪与门柱的连接点C以及望远镜与连接件的连接点D，这四个连接点在 竖直方向上组成一个平行四边形同步连动结构。 其中，在竖直方向上，所述数码相机的物镜后节点中心Op经纬仪望远镜的旋转中 心02以及GPS天线的竖直中轴位于同一条直线上。 其中，所述固定装置为螺栓。 与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下优点 本实用新型提供的无控制数字近景摄影系统是集空间定位技术、近景摄影测量技 术、串口通信技术于一身的数据快速获取平台。该系统打破传统测量先控制后碎部的作业 模式，充分利用先进的测绘技术，实现近景摄影测量野外作业一体化，即控制测量和碎部测 量同时进行，测前无需布设控制点，测后无需保留控制点，快速获取测区内物体的三维坐 标和纹理影像，降低劳动强度，提高工程测量的自动化程度与效率，实现被摄对象的三维建 模，满足用户可视化、数字化和信息化的需要。

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要 使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施 例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术摄影测量的操作流程图； 图2为本实用新型实施例提供的一种无控制数字近景摄影系统侧视结构示意图； 图3为本实用新型实施例提供的一种无控制数字近景摄影系统正视结构示意图； 图4为本实用新型实施例数码相机物镜与电子经纬仪的望远镜的连接结构示意 图； 图5为本实用新型实施例数码相机物镜随电子经纬仪的望远镜旋转一个固定角 度后的结构示意图； 图6为本实用新型实施例GPS的结构示意图； 图7为本实用新型实施例无控制数字近景摄影系统的设备之间的线缆连接图； 图8为本实用新型实施例无控制数字近景摄影系统的工作流程图； 图9为本实用新型实施例外业的系统工作模式图； 图10为本实用新型实施例无控制数字近景摄影系统的内业工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部 的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。 本实用新型实施例提供一种无控制数字近景摄影系统，如图2所示，包括门柱、电 子经纬仪，数码相机，全球定位系统GPS和个人数字助理PDA，所述电子经纬仪、所述数码相 机、所述GPS通过通讯线缆分别与所述PDA相连接；所述数码相机、所述电子经纬仪和GPS 分别通过固定装置集成于门柱上，所述数码相机的物镜与所述电子经纬仪的望远镜通过连 接件相连接。 其中，所述门柱具有一托盘，所述数码相机通过固定装置连接所述门柱的托盘，固 定在所述门柱的托盘上，所述托盘通过固定装置固定在所述门柱的侧壁上，所述托盘可以 绕所述固定装置的连接点B在竖直方向上旋转。 其中，所述GPS设置于所述门柱的顶端，通过固定装置与所述门柱相连接。 其中，所述电子经纬仪设置于所述门柱的下方，并与所述数码相机在竖直方向上
相距有一固定距离。 其中，该系统通过固定装置与三脚架连接，固定在三脚架的托板上。[0041] 其中，所述数码相机与所述电子经纬仪呈同步连动结构，相机与经纬仪之间的偏
心量通过检校可以获得。 其中，所述数码相机的物镜与连接件的连接点A、所述数码相机与所述托盘的连接
点B、所述电子经纬仪与门柱的连接点C以及望远镜与连接件的连接点D，这四个连接点在
竖直方向上组成一个平行四边形同步连动结构。 其中，所述PDA具有以下功能， 存储GPS、电子经纬仪的观测数据； 属性信息采集与管理；[0046] 其中，在竖直方向上，所述数码相机的物镜后节点Op经纬仪望远镜的旋转中心02 以及GPS天线的竖直中轴位于同一条直线上。 其中，所述固定装置为螺栓。 本实用新型提供的无控制数字近景摄影系统是集空间定位技术、近景摄影测量技 术、串口通信技术于一身的数据快速获取平台。该系统打破传统测量先控制后碎部的作业 模式，充分利用先进的测绘技术，实现近景摄影测量野外作业一体化，即控制测量和碎部测 量同时进行，测前无需布设控制点，测后无需保留控制点，快速获取测区内物体的三维坐 标和纹理影像，降低劳动强度，提高工程测量的自动化程度与效率，实现被摄对象的三维建 模，满足用户可视化、数字化和信息化的需要。 以下对本实用新型实施例提供一种无控制数字近景摄影系统进行具体描述，该系 统包括GPS 100、数码相机200、电子经纬仪300以及PDA 400，其中GPS 100、数码相机200 和电子经讳仪300分别固定在门柱500上，数码相机200的物镜210与电子经讳仪300的 望远镜310通过连接件700活动连接，数码相机200的物镜210可随望远镜310在竖直平 面内共同旋转，数码相机200的物镜210旋转过的角度等于望远镜310旋转过的角度。 请一并参照图3所示，门柱500为"门"字形半包围结构，GPS 100通过螺栓固定连 接在门柱500顶部，用于接收卫星信号，根据接收到的卫星信号确定系统中相机的摄影中 心坐标。电子经纬仪300设置于门柱500底部，同样通过螺栓与门柱500相连接。 数码相机200通过螺栓固定于门柱500的托盘上，并通过托盘两侧和底部的螺栓 固定，托盘固定在门柱500上，并位于门柱500内。在托盘的下方，设置电子经纬仪300，同 样电子经纬仪300与门柱500通过螺栓固定连接。 结合图2、3所示，经纬仪的望远镜310与数码相机200的物镜210通过连接件700 连接，数码相机200和电子经纬仪300连接组成一个刚体。 如图4所示，数码相机200的物镜210与望远镜310通过活动连接件700连接，结 构件、望远镜310、数码相机200的镜头部分以及门柱500位于数码相机200与望远镜310 的中间部分组成一个四边形，该四边形的四个边分别为数码相机200物镜210与连接件700 的连接点A到数码相机200与托盘的连接点B的距离AB、数码相机200与托盘的连接点B 到电子经纬仪300与门柱500的连接点C的距离BC、电子经纬仪300与门柱500的连接点 C到望远镜310与连接件700的连接点D的距离CD、望远镜310与连接件700的连接点D 到数码相机200的物镜210与连接件700的连接点A的距离DA， 令AB = CD，且AD = BC，根据平行四边形的"对边均相等的四边形是平行四边形" 的判定原则，可知该四边形为平行四边形。 如图4、5所示，当望远镜310在竖直方向旋转过一个固定角度a时，由平行四边 形对边相互平行的原理可以得知，数码相机200的镜头部分的水平中心线与望远镜310的 镜头水平中心线保持平行，因此，数码相机200的镜头部分也旋转一个固定角度a 。 连接件700连接数码相机200的物镜210和电子经讳仪300的望远镜310，保证经 纬仪与数码相机200在水平和竖直方向可同步转动。以保持数码相机200的焦点中轴线与 望远镜310的镜头中轴线一直保持水平，使得数码相机200与望远镜310呈同步连动结构。 同步连动结构是指在外力推动作用下，其旋转中心点保持不变，指向角度都保持 同样步进的结构，该系统中呈平行四边形状态。[0058] 该系统在进行安装时，打开三脚架的支架，将支架调试使得三脚架的托板水平后， 将电子经纬仪300放置于三脚架顶部的托板上，螺栓穿过三脚架的托板与经纬仪底板中孔 的螺纹连接。通过调节电子经纬仪300底部的平衡螺旋，使电子经纬仪300保持水平。 电子经纬仪300包括望远镜310、读数镜、竖轴，内置度盘以及将经纬仪固定在三 脚架上的螺栓以及其它部件。 望远镜310主要用于形成视准轴，在照准目标时形成视准线，以便精确照准目标。 垂直轴则作为该系统仪器的旋转轴，用于在测定角度时，以垂直轴为轴心进行旋 转。 水平轴用于作为望远镜310俯仰的转轴，以便照准不同高度的目标。 水平度盘用来在水平面上度量水平角，并在使用当中保持与水平面平行。 垂直度盘用来量度垂直角。 另外，为了精确读取度盘读数，在水平度盘和垂直度盘上均有测微器。 经纬仪的以上部件，除水平度盘以外，合称为经纬仪的照准部，照准部可以绕垂直
轴旋转。 仪器的基座、水平度盘、垂直轴套和调平仪器的脚螺旋，是经纬仪的基础部分，叫
做基座。 照准部与基座通过照准部的垂直轴和基座的垂直轴套套合连接。 为了测得水平角和垂直角，经纬仪不仅要具有上述各种主要部件，而且，这些部件
还应按下列关系结合成一个整体。 (1)垂直轴与照准部水准器轴正交。即当照准部水准气泡居中时，垂直轴与测站铅 垂线一致。
(2)垂直轴与水平度盘正交且通过其中心。这样，当垂直轴与测站铅垂线一致时， 水平度盘就与测站水平面平行，在其上面量取的角度，才是正确的水平角。
(3)水平轴与垂直轴正交，视准轴与水平轴正交，当垂直轴与测站铅垂线一致，俯 仰望远镜310，视准轴所形成的面才是垂直照准面。 (4)水平轴与垂直度盘正交，且通过其中心。满足此关系，当垂直轴与测站铅垂线 一致，水平轴水平时，垂直度盘就平行于过测站的垂直照准面，在它上面量取的角度，才是 正确的垂直角。 经纬仪各主要部件的上述关系，总的来说，就是三轴(垂直轴，水平轴，视准轴)两 盘(水平度盘和垂直度盘)之间的关系，一旦它们之间的关系被破坏，就将给角度观测带来误差。 数码相机200安装在经纬仪的上方，并与经纬仪的顶部具有一固定距离，以防止 经纬仪的顶端距离数码相机200太近，数码相机200在竖直方向旋转时，经纬仪阻碍数码相 机200的旋转路线。 在本系统中，数码相机200是通过固定于门柱500的托盘上，同样可以使数码相机 200直接固定在门柱500上，但将数码相机200固定于门柱500不便于组装，并且对于不同 需求需要更换数码相机200时，不易进行数码相机200的更换，不利于在变换的环境下进行 作业。 数码相机200装载在该系统上后，通过望远镜310瞄准，即可方便的进行目标瞄准和拍摄站点。 请继续参照图2所示，在数码相机200的上方，设置GPS 100，用于接收卫星信号， 以确定摄影中心的坐标。 如图3所示，在竖直方向上，数码相机200的物镜210后节点中心0p望远镜310 的旋转中心(^以及GPS IOO的信号接收单元(g卩，天线)的中轴位于同一条直线上，即GPS 100的中轴线与数码相机200的中轴线相重合，GPS 100的中轴线与电子经讳仪300的中轴 线相重合，电子经纬仪300和数码相机200的中轴线相重合，以确保GPS信号接收单元所得 到的坐标为数码相机200所在点的坐标。 通过GPS 100获得摄影中心坐标，不需要事先布设控制点，事后也不需要保存，做 到等精度测量，即用即测、即测即用，提高效率、降低了劳动强度，对传统测量作业模式带来变革。 如图6所示，其中GPS IOO包括GPS信号接收单元IIO和GPS存储单元120。 GPS 信号接收单元110上设有天线，用于接收卫星发射的信号。GPS存储单元120用于存储由接 收单元110接收到的卫星信息。 在实际应用中，GPS 100的结构和外形各不相同，根据实际应用的需要，整体结构 的优化和美观，可以将GPS信号接收单元110和GPS存储单元120分离设置，两单元之间通 过线缆连接；为了提高本实用新型所述系统的集成效果，减少安装负担，本系统采用了 GPS 信号接收单元110和GPS存储单元120集成在一起的方式，但分离式可以达到本系统的同 样功效。 通过获取GPS 100的定位信息，经纬仪和数码相机200测量拍照数据和图片等，无 须预先布设控制点，实现了目标的三维坐标、立面纹理和属性等信息的一次性提取。 GPS 100获取的定位信息以及经纬仪300和数码相机200采集的数据、图像信息通 过线缆被传送到PDA 400上，设备之间的线缆连接图如图7所示，PDA400对接收的信息进 行存储和处理。 根据具体应用的情况不同，在PDA 400内部设有处理软件，用以对采集的数据进 行处理。PDA 400的优点是轻便、小巧、可移动性强，同时又不失功能的强大，在无线传输方 面，大多数PDA 400具有红外和蓝牙接口，以保证无线传输的便利性。许多PDA 400还能够 具备Wi-Fi (Wireless Fidelity,无线保真)连接。 PDA 400包括 信息接收单元，用于接收发送的信息，该单元包括输入接口和输入装置，输入装置 可以为键盘，输入界面等。 信息存储单元，用于存储信息接收单元接收的信息； 信息处理单元，用于对信息存储单元或信息接收单元的信息进行处理； 信息发送单元，用于向其他设备发送信息； 信息显示单元，用于显示处理的结果及其他信息。 其中，信息存储单元还用于存储信息处理单元处理后的信息。GPS 100和数码相机200通过电缆连接至PDA 400， PDA 400利用GPS 100以及
数码相机200的信息可以快速而准确地测定任意地形点或地物点的三维坐标数据，进而绘
制三维数字地形图，建立地理信息系统GIS ;同样能够轻松完成工程领域从图纸到实地(放样)和从实地到计算机(测图)的所有测绘工作。 本系统的技术结构为 电子经讳仪+量测数码像机+GPS+PDA,其中电子经讳仪、量测数码相机与GPS紧密 集成，电子经纬仪+量测数码像机+GPS —体化。
其优势在于 (1)集成高度化集成包括GPS、量测数码相机、电子经纬仪、PDA在内的多项硬件 设备； (2)无地面控制无需传统的先控制后碎部的测量模式，化繁为简，节约时间，降 低成本； (3) —次性提取可实现目标的三维、纹理和属性信息的一次性提取，这是目前国 内外仪器所不曾克服的； (4)应用范围广可满足水利电力、地质、文物保护、地理信息系统、城建、交通、房 产、规划等三维可视化、数字化的需求。 本系统的技术特点能够达到多基线、多影像，高度自动化精确匹配，实现真正的无 接触测量，无需在被摄物体附近布设控制点。并将摄影测量引入实际工程等测量中，将电子 经纬仪高精度与摄影测量极为丰富的影像信息结合起来，给用户提供更多的应用领域和效 益。摄影测量引入实际工程等测量中，将极大部分外业摄影任务变为内业计算机摄影测量 软件自动化操作。不仅极大减少了人力和减轻了劳动强度，而且大大提高工效，縮短工期。 将数码相机与经纬仪结合，能充分发挥工程测量与摄影测量的优势，利用经纬仪 的角度测量和GPS的精确位置，可实现真正的无接触测量，同时考虑到数字摄影测量能实 现精确匹配，实现控制点识别的自动化，因此，它必将极大地推动数字近景摄影测量的发 展，为测绘开辟新的应用领域。
本系统还可以配置一些辅助设备如 小巻尺，用于测量GPS天线的高度； 皮尺，用于测量相邻测站间的距离； 三角棱镜，位于GPS天线和数码相机之间，用于进行中轴线调试； 三角架，用于支撑和平衡整个系统。
该系统仪器集成的要求 1)集成度要高。仪器集成后，不会出现相互间的位移超限，位移的偏移量尽量趋于 常量； 2)可扩展性。如后期在相机与GPS天线间嵌入三角棱镜，便于后期的数据处理； 3)相互间的连接器件，采用金属器件，考虑到偏移量的稳定，设计结构加工图； 4)仪器的集成并非完全刚体，相互间可以拆卸为一个独立的整体，便于单独处理 与获取。如相机可以单独进行摄影，单独进行内方位元素的测定；经纬仪可以单独进行一些 检校，下载数据，同时室内编程通讯时，也能单独处理；GPS也能独立工作，支持数据的存储 和导出； 5)系统集成时，充分考虑GPS天线的水平和垂直位置。因为GPS接收的数据是GPS 天线的相位中心的三维坐标，并非是GPS天线的几何中心，因此，系统集成要考虑GPS天线 的偏心改正。[0114] 如图8所示，为本系统的工作流程图，工作流程包括外业操作和内业操作，其中外 业操作是通过GPS、经纬仪和数码相机获取坐标信息、角度信息、纹理信息等，完成外业信息 的采集，实现野外数据的一体化获取。 外业的系统工作模式图如图9所示，该系统在外业的工作模式时，首先选择开阔 位置安装和架设仪器，利用仪器顶端的GPS接收机获取的GPS信号，经差分GPS定位技术， 获得立体摄影测量计算所需摄站点坐标信息；电子经纬仪测得水平角和竖直角，数码相机 对被摄物进行拍摄，拍摄时应保证两张像片60% 80%的重叠度。 仪器总重量不超过15公斤，经纬仪测角精度2秒级，GPS定位精度2 3厘米，量 测相机影像物方分辨率0. 3 15厘米，定位精度0. 1 0. 2米，高大建筑物不超过0. 5米。 l.GPS差分定位精度 RTK(Real-time kinematic,载波相位动态实时差分)方式厘米级定位精度； 静态方式厘米甚至毫米级定位精度； 2.观测距离 相机观测距离5 300米，常用距离10 100米 3.由数码相机的分辨率估算物方几何精度 以Rollei d7为例，焦距为7iim，距离10 100米的估算精度，物方分辨率0.9 9厘米，摄影测量几何精度优于0. 1米； 4.经纬仪测角精度 2秒级，100米观测距离上精度为1毫米，基线起始方向会带来约2秒的误差，综合
精度为3毫米，达到0. l像元； 5.集成系统的物方测量精度 5 10米距离上观测小型目标(0. 2 2m):几何精度厘米级； 10 100米距离观测普通建筑物几何精度0. 1 0. 2米。 系统的内业工作流程图如图IO所示，数据输入后，对影像进行预处理，然后分别
经过自动内定向、相对定向，空中三角测量加密，加密匹配，三维表面模型重建，形成三角
网，生成DEM (Digital Elevation Model,数字高程模型)，DOM (Digital Orthophoto Map,
数字正射影像图)，对生成的模型进行三维可视化处理，即可用来进行项目应用。 根据近景摄影测量原理，在地面两个不同位置用量测相机对同一目标摄影，构成
立体观测像对，在计算中通过量测影像二维坐标计算出目标的三维几何数据，从而实现目
标的面测量。 其中，在工作流程中也应用了新的理论与方法 1)能按区域对所摄影像进行整体处理，而不再按传统的近景摄影测量单模型的处 理方式； 2)直接输入外方位元素，进行空间前方交会。将GPS测得的摄站坐标作为外方位 线元素值，经纬仪测得角度值作为初始值，经坐标转换后得到外方位角元素值后，进行自由 网平差； 3)采用了新的匹配系统，可以接受较大远景与近景之差，其结果优于基于"松弛 法"的匹配算法； 4)与激光扫描仪相似，新的匹配系统能够产生密集的点云，这对土方测量、边坡测量等很有意义，也对后续的模型重建非常重要。 本实用新型提供的无控制数字近景摄影系统是集空间定位技术、近景摄影测量技 术、串口通信技术于一身的数据快速获取平台。该系统打破传统测量先控制后碎部的作业 模式，充分利用先进的测绘技术，实现近景摄影测量野外作业一体化，即控制测量和碎部测 量同时进行，测前无需布设控制点，测后无需保留控制点，快速获取测区内物体的三维坐 标和纹理影像，降低劳动强度，提高工程测量的自动化程度与效率，实现被摄对象的三维建 模，满足用户可视化、数字化和信息化的需要。 上述模块可以分布于一个装置，也可以分布于多个装置。上述模块可以合并为一 个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本实用新型可 以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解， 本实用新型的完整技术方案是通过硬件产品与软件产品共同实现的，其软件产品可以存储 在一个非易失性存储介质(可以是CD-R0M， U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得 一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施 例所述的方法。 本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流 程并不一定是实施本实用新型所必须的。 本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分
布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上
述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。 上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。 以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，
任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
权利要求一种无控制数字近景摄影系统，包括门柱、电子经纬仪，数码相机，全球定位系统GPS和个人数字助理PDA，其特征在于，所述电子经纬仪、所述数码相机、所述GPS通过通讯线缆分别与所述PDA相连接；所述数码相机、所述电子经纬仪和GPS分别通过固定装置集成于门柱上，所述数码相机的物镜与所述电子经纬仪的望远镜通过同步连动部件相连接。
2. 如权利要求1所述的无控制数字近景摄影系统，其特征在于，所述门柱具有一托盘， 所述数码相机通过固定装置连接所述门柱的托盘，固定在所述门柱的托盘上，所述托盘通 过固定装置固定在所述门柱的侧壁上，所述托盘可以绕所述固定装置的连接点B在竖直方向上旋转。
3. 如权利要求1所述的无控制数字近景摄影系统，其特征在于，所述GPS设置于所述门 柱的顶端，通过固定装置与所述门柱相连接。
4. 如权利要求1所述的无控制数字近景摄影系统，其特征在于，所述电子经纬仪设置 于所述门柱的下方，并与所述数码相机在竖直方向上相距有一固定距离。
5. 如权利要求1所述的无控制数字近景摄影系统，其特征在于，该系统通过固定装置 与三脚架连接，固定在三脚架的托板上。
6. 如权利要求1所述的无控制数字近景摄影系统，其特征在于，所述数码相机与所述 电子经纬仪的望远镜呈同步连动结构，相机与经纬仪之间的偏心量通过检校可以获得。
7. 如权利要求1所述的无控制数字近景摄影系统，其特征在于，所述数码相机与连接 件的连接点A、所述数码相机与所述托盘的连接点B、所述电子经纬仪与门柱的连接点C以 及望远镜与连接件的连接点D，这四个连接点在竖直方向上组成一个平行四边形连动结构。
8. 如权利要求1所述的无控制数字近景摄影系统，其特征在于，在竖直方向上，所述数 码相机的物镜后节点中心Op经纬仪望远镜的旋转中心02以及GPS天线的竖直中轴位于同 一条直线上。
9. 如权利要求l-8任一项所述的无控制数字近景摄影系统，其特征在于，所述固定装 置为螺栓。
专利摘要本实用新型提供一种无控制数字近景摄影系统，包括门柱、电子经纬仪，数码相机，全球定位系统GPS和个人数字助理PDA，所述电子经纬仪、所述数码相机、所述GPS通过通讯线缆分别与所述PDA相连接；所述数码相机、所述电子经纬仪和GPS分别通过固定装置集成于门柱上，所述数码相机的物镜与所述电子经纬仪的望远镜通过同步连动部件相连接。该系统是集空间定位技术、近景摄影测量技术、串口通信技术于一身的数据快速获取平台，打破传统测量先控制后碎部的作业模式，实现近景摄影测量野外作业一体化，即控制测量和碎部测量同时进行，快速获取测区内物体的三维坐标和纹理影像，从而降低劳动强度，提高工程测量的自动化程度与效率，快速实现被摄对象的三维建模。
文档编号G01C11/00GK201488732SQ20092014493
公开日2010年5月26日 申请日期2009年3月6日 优先权日2009年3月6日
发明者丁晓波, 李明, 李英成, 薛艳丽 申请人:中测新图(北京)遥感技术有限责任公司