井下攝影測量儀及其測繪方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種井下攝影測量儀，通過該井下攝影測量儀的多鏡頭攝影可構建井 下全息影像。
【背景技術】
[0002] 現有的城市地下管線測量，需要人員下井，利用鋼卷尺或激光測距儀等進行井下 管道構造尺寸的測量。井下污水、臭（毒）氣體等環境因素，有害操作人員身體健康，勞動強 度大，因此，迫切希望能有一種替代人員下井的測量儀器，以改善井下管線測量工作條件。
[0003] 現有眾多地下管線檢測設備，例如專利CN204114575U公開的一種無線地下管線 檢測設備，包括支撐桿、攝像頭、照明燈等，還設有控制器，控制器設有控制面板、無線視頻 信號接收器、無線控制信號發送器，支撐桿為多節可伸縮結構，在支撐桿內設有電源、視頻 信號發送器、控制信號接收器，視頻信號發送器與攝像頭進行接收視頻信號連接，并與控制 器進行無線信號傳輸連接，控制信號接收器與控制器的無線控制信號發送器進行無線信號 傳輸連接，并與攝像頭角度控制和燈光角度、強度控制執行部件進行控制連接。該設備可以 對井下狀態進行實時遠程監測，但不能形成全息圖像，也不能進行精確測繪和定位，不能滿 足對地下管線各種精確數據信息收集的要求。
[0004] 申請人之前申請的井下影像測量儀能夠拍攝井下全景影像，但由于攝像頭位置及 數量、型號等因素限制，只能形成影像，不能提供準確的測繪影像數據信息。為了進一步提 高測量儀測繪數據的準確性，本發明進一步提供了一種能形成全息影像的測量儀。
【發明內容】
[0005] 本發明提供一種能夠實現井下自動拍攝全息影像的井下攝影測量儀，以及使用該 測量儀進行測繪的方法。
[0006] -種井下攝影測量儀，包括殼體1、攝像頭、激光校驗裝置等，其中外殼呈透明圓筒 狀，外殼頂部設有固定連接部件2,外殼內固定連接有支架，支架豎直方向上設有五層托架， 每層托架上都設有固定連接攝像頭或激光校驗裝置的卡座，控制電路連接每一個攝像頭， 電源分別連接攝像頭、照明燈、控制電路、激光校驗裝置，為其供電。第一層托架的卡座上固 定有兩個攝像頭6、7,并且攝像頭的主光軸垂直于外殼上表面。第二層托架的卡座固定連接 有若干個攝像頭3和若干個照明燈，并且攝像頭3呈輻射狀指向外殼側表面。第三層托架 的卡座固定連接有若干個激光校驗裝置4,并且激光校驗裝置4的激光發射方向垂直于外 殼側表面。第四層托架的卡座固定連接有若干個攝像頭5,并且攝像頭5呈輻射狀指向外殼 側表面，其主光軸垂直于外殼側表面。第五層托架的卡座上固定有兩個攝像頭8、9,并且攝 像頭的主光軸垂直于外殼下表面。進一步優化的，第二層和第四層的攝像頭數量型號相同， 分別對應平均分布于第二層和第四層托架上。第三層的激光校驗裝置數量為第二層的攝像 頭數量的兩倍，并每兩個校驗裝置為一組對應平均分布于第三層托架上。在每組校驗裝置 中，一個校驗裝置向上傾斜，另一個校驗裝置向下傾斜，使得第二層和第四層攝像頭分別拍 攝的圖像中都有校驗標志。第二層托架上攝像頭的主光軸向下傾斜角度α，使得第二層、第 四層托架上的攝像頭拍攝的范圍有重疊，第三層托架置于第二層、第四層托架中間位置。
[0007] 進一步優化的，攝像頭內置WIFI發射電路，可以將所拍攝圖像傳輸至處理中心。
[0008] 進一步優化的，外殼可以采用透明有機玻璃或透明塑料。
[0009] 進一步優化的，照明燈可為LED燈。
[0010] 此外，本發明還提供了一種井下攝影測量儀的測繪方法。
[0011] 第一步，用GPS或GNSS儀器在地面測量井蓋中心坐標和標定南北方位；第二步，下 放井下攝影測量儀到作業深度，通過第一層攝像頭拍攝所形成的立體圖像，測定儀器方位 角、下井深度，確定儀器軸心坐標系的大地坐標和方位；第三步，由各層攝像頭拍攝影像并 傳輸至處理中心，形成立體全息圖像，用攝影測量方法測定，井下工程建筑特征點的三維坐 標及特征物體尺寸和方位；第四步，整理立體影像，用于進一步的監測和測繪。
[0012] 本發明的有益效果是通過采用上述井下攝影測量儀裝置和測繪方法，可以替代人 力拍攝井下全息圖像，以獲得精準的井下管線測量數據信息，避免了對測繪工人下井作業 帶來的可能對身體產生的傷害，并能夠獲取全面的數據信息。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發明的外觀主視圖。
[0014] 圖2為本發明的結構透視圖。
[0015] 圖3為本發明的內部第二層托架的俯視圖。
[0016] 圖4為本發明的攝像原理圖。
[0017] 圖5為本發明的立體校驗場原理圖。
[0018] 圖6為圖5中A部分放大示意圖。
[0019] 圖7為本發明的上表面工作原理圖。
[0020] 圖8為本發明的下表面工作原理圖。
【具體實施方式】
[0021] 如圖1、2所示，一種井下攝影測量儀，包括殼體1、攝像頭、激光校驗裝置等，其中 外殼呈透明圓筒狀，外殼頂部設有固定連接部件2,外殼內固定連接有支架，支架豎直方向 上設有五層托架，每層托架上都設有固定連接攝像頭或激光校驗裝置的卡座，控制電路連 接每一個攝像頭，電源為攝像頭、照明燈、控制電路、激光校驗裝置供電。第一層托架的卡座 上固定有兩個攝像頭6、7,并且攝像頭的主光軸垂直于外殼上表面。第二層托架的卡座固定 連接有若干個攝像頭3和若干個照明燈，并且攝像頭的主光軸垂直于外殼側表面，照明燈 可選為LED燈。第三層托架的卡座固定連接有若干個激光校驗裝置4,第三層的激光校驗裝 置數量為第二層的攝像頭數量的兩倍，并每兩個校驗裝置為一組對應平均分布于第三層托 架上，在每組校驗裝置中，一個校驗裝置向上傾斜，另一個校驗裝置向下傾斜，使得第二層 和第四層攝像頭分別拍攝的圖像中都有校驗標志。第四層托架的卡座固定連接有若干個攝 像頭5,并且攝像頭的主光軸垂直于外殼側表面。第五層托架的卡座上固定有兩個攝像頭 8、9,并且攝像頭的主光軸垂直于外殼下表面。
[0022] 如圖3所示，第二層和第四層的攝像頭數量型號相同，優選的，可采用8-10個攝像 頭，分別對應平均分布于第二層和第四層托架上，上下對應的構成對井壁的立體攝影，同一 層上的攝像頭拍攝的立體像可聯合構成對井壁36(Τ的全息影像。攝像頭可采用工業級高 清攝像頭。
[0023] 如圖4所示，第二層托架上攝像頭的主光軸向下傾斜角度α，使得第二層、第四 層托架上的攝像頭在近距離內拍攝的圖像有大部分重疊，在重疊度內構成立體可測量的圖 像。第三層托架置于第二層、第四層托架中間位置，使得第二層和第四層攝像頭分別拍攝的 圖像中都有校驗標志（圖中未畫出