[发明专利]GNSS立体摄像全功能测绘仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有野外实地几何量测、大地坐标定位、地形测绘和实景 影像记录功能的GNSS立体摄像全功能测绘仪，其技术属于卫星定位、工程测 量和摄影测量领域。

背景技术

目前能够用于野外实地测绘的先进仪器有卫星导航定位仪、全站仪、摄影 经纬仪、激光扫描仪等。卫星导航定位仪，尤其是其中的RTK(实时动态测量) 终端，能实时测量地面点的大地坐标，但其缺点是必须把仪器置于每个待测目 标点上进行测量，方便性与效率均显不足，因此一般仅用作控制点的测量；全 站仪能在一个站点上观测周围可通视的碎部目标点，量测其相对于测站点的距 离及方向角，进而计算相对坐标，但是，每个碎部目标点都必须人工操作照准， 野外工作时间长，效率嫌低；摄影经纬仪能通过地面摄影的方法，在野外摄像， 到室内进行立体量测碎部目标，但是，仪器比较笨重，而且野外做控制点的工 作量较大，灵活性与效率均显不足；激光扫描仪虽然效率很高，但很难从点云 中识别出需要量测的目标点，在复杂街景(场景)测量中适用性不足。

目前已有文献CN104655106A报道一种RTK全景影像自主定位定向测图方 法，这是一种非真正使用立体摄影测量方法的单相机装置；它的每根测杆上仅 安装一个相机，单杆不能实现对目标的立体量测；两个站点A、B的影像也不作 立体匹配，而仅取天顶距和水平角作前方交会，因而无法达到子像素的量测精 度；无法进行多相机影像光束法平差，实现高精度摄影测量。

鉴于目前的社会需求与技术水平，迫切需要一种能将上述各种仪器的优点 精化集成起来的既轻巧、又具全功能的设备，以适应工程场地大量碎部点测量， 工厂内堆积物体积量算，城镇街巷景观测图、环保或灾害场地局部地形测量等 用途。

发明内容

基于此，本发明提供一种GNSS立体摄像全功能测绘仪，其能克服现有技 术的不足，以轻便、易操作的方式，同时实现大地定位，相对测量和野外摄像 室内成图的功能。

本发明的技术方案如下：

一种GNSS立体摄像全功能测绘仪，包括卫星实时动态定位系统RTK、数 码相机和测杆，其特征在于，卫星实时动态定位系统RTK、数码相机间隔设置 于测杆之上，卫星实时动态定位系统RTK终端安置于测杆顶端，紧接其下安装 数码相机，测杆中部设置一个圆水准气泡，用于将测杆调整至铅垂线状态，所 述数码相机的数量为两个以上，其主光轴保持平行。

进一步地，数码相机的数量为两个，其目的是实现立体像对成像。

进一步地，数码相机的主光轴呈水平或向下倾斜一个微小角度以便摄影近 杆地面景观，这样可便于使用非宽角的相机。

进一步地，两个所述数码相机的内方位元素，畸变差及两个所述数码相机 相对于铅垂测标标准位置的外方位元素都经检校场精确检校。其检校的精度在 很大程度上决定了仪器的量测精度。

进一步地，测杆按一般测量标杆分段涂染两种颜色，既便于识别，又兼作 量测标记。

进一步地，每根测杆的长度为2.0～2.2m。

本发明还提供了GNSS立体摄像全功能测绘仪的使用方法，包括以下步骤：

(1)安装调试具有RTK、数码相机和圆水准器的竖立式测杆，在工厂工艺 水平标准下，确保在测杆处于铅垂状态时，相机主光轴呈水平状态，基线呈铅 垂状态；

(2)对RTK数码立体相机进行检校。首先在室内检校场测定每个数码相 机的内方位元素的主距和主点像坐标与畸变差参数，然后在室外检校场测定上 下数码相机在测杆处于铅垂状态时的外方位元素，及顶端RTK天线中心与上方 数码相机镜头中心在三维坐标系中的距离矢量；

(3)对需要施测的工程场景总体情况进行踏堪，制定施测方案，尤其注意 根据地形或场景情况，布设双杆对测模式或双杆并测模式的站点布设方案；

(4)进行野外实地测量，可以按上述步骤(3)的方法，灵活确定实施方 案。

(5)进行内业资料整理、提交测绘成果。