[实用新型]一种自动化摄影系统装置

说明书

技术领域

本实用新型专利属于工程物探勘察、检测领域，实用新型的技术涉及到工程物探勘察、检测领域的一种自动化摄影系统装置。

背景技术

在工程地质勘察或检测工作中，为查明工程区的地质情况，一般通过地表地质调查、钻孔及勘探平洞来了解不同工程部位的地质情况。在勘探平洞内开展地质勘察工作是通过地质编录、岩体力学实验、岩石化学实验和地球物理勘察的手段来综合评价洞室周边岩体质量。平洞地质编录是记录平洞洞壁所揭露的地质信息，包括地层岩性、岩层产状、裂隙、断层及构造破碎带、岩体的完整性、卸荷、蚀变、风化程度等，利用编录结果可进一步统计分析岩体力学性质，并推测洞室周边岩石及岩体地质情况。

常规的平洞编录方法是由地质人员到工地现场的平洞内进行的，整个编录过程中存在以下问题：一是劳动强度大、工作效率低；二是编录质量受控于工作人员技术水平、详细程度等；三是编录成果非专业人员看起来不够直观；四是针对不同层次的科研和生产要求，若发现编录成果达不到某种要求时，只能再次到平洞内进行编录，可能出现重复性工作的情况；五是后续成果应用价值受限。同时在重大工程地质问题技术讨论和专家咨询会议时，常需展示平洞地质编录成果图，人工编录没法完全还原实际平洞地质信息，专家及相关审查人员不可能到现场进行考察和验证，可能会遗漏某些地质信息，一但由于编录质量出现问题，由于特殊地质条件造成洞室不稳定，平洞容易出现坍塌等情况，给复核工作带来系列问题。

随着三维数字图像及实景建模技术的发展，近几年，发展了一种照片拼图的方法来进行地质编录，此类方法比传统的编录方式虽减少了劳动强度，但编录的成果质量不佳，与实际情况有较大的误差。特别是针对勘探平洞表面凹凸不平、洞形变化复杂，造成的误差更大。无法真实还原平洞内原貌主要有二方面原因：一是拼图方法自身的缺点造成的；二是模型构建问题，真实的平洞与假设洞型本身就存在较大差异，在摄影、测量和计算技术得不到保证的前提下，在二维转为三维过程中，自然会出现较大的误差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动化摄影系统装置，以解决平洞编录野外工作劳动强度大、工作效率低以及因地质人员技术水平差异造成的成果质量问题。

本实用新型的技术方案如下：

该实用新型技术采用一种勘探平洞自动化实景摄影装置和高清三维实景图像重建方法，该技术包括如下步骤：

步骤1：在平洞内以一定间距打好标记，利用全站仪在平洞内不同位置上均匀的布置控制点，并量测控制点坐标；

步骤2：在平洞中轴线上铺设轨道，在轨道上安装自动化摄影装置系统；

步骤3：打开自动化摄影装置上电源，设置好工作参数后，自动化摄影装置系统就能按设定模式完成整个平洞的拍摄工作；

步骤4：利用三维实景建模软件对拍摄的照片进行处理，最后导出平洞的高清三维实景重建成果图；

步骤5：对重建的高清三维实景成果图可进行后续系列处理工作(包括浏览、量测、编录、统计或漫游等)。

上述的自动化摄影装置系统，包括设置在平洞中轴线上的轨道，在轨道上设有车体，车体顶部设有两个旋转电机(旋转电机和步进电机)及控制整个车体自动完成系列操作控制面板。车体通过步进电机驱动车轮沿轨道行走；旋转电机通过滑环结构连接一根传动轴，传动轴向车体前方伸出，在传动轴上设有一个相机转盘，相机转盘前后各设有一个光源，相机转盘上设有照相机，相机转盘横截面形状为正六边形。

按照上述装置及平洞高清三维实景图像重建方法，可以实现勘探平洞的高清三维实景建模具体工作。一是通过遥控自动摄影系统技术；二是采用轨道空间定位装置；三是图像自动拍摄技术；四是采用无影光源系统；五是对图像进行校正、点云计算、图像拼接方式等，最后由计算机生成高清三维实景模型，可恢复平洞内岩石的真实颜色和地质特征等平洞纹理信息，实现平洞三维实景图像的重建。此方法解决了平洞编录野外工作劳动强度大、工作效率低、真实还原平洞地质信息，克服了因地质人员技术水平差异造成的成果质量问题，可随时调用、快速验证地质成果，后续成果的利用价值高。同时，高清三维实景模型中可建立真实三维坐标信息，实现三维量测、异常定位和编录。再者，重建的平洞三维实景图像可进行三维地质建模。

因此，本实用新型技术可达到以下效果：