一種用于工業攝影測量系統的測量筆的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及工業攝影測量設備，特別是一種用于工業攝影測量系統的測量 筆。
【背景技術】
[0002] 工業攝影測量是實施工業測量的一種重要方法，利用相機對被測目標拍攝相片， 通過圖像處理和攝影測量處理，以獲取目標的幾何形狀和運動狀態，可用于解決工業部件 設計、制造、安裝、放樣、檢測、質量控制和動態監測中與目標的形狀、尺寸及運動狀態等相 關的測量問題。按照測量方式的不同，工業攝影測量可分為采用單相機的脫機測量模式和 采用多相機的聯機測量模式。前者主要測量靜態目標，采用單臺數碼相機在兩個或多個位 置對被測物進行拍攝然后將圖像導入計算機即可進行處理；后者主要測量動態目標，采用 多臺數碼相機同時對被測物進行拍攝，并通過連接線將圖像傳輸至計算機進行實時處理。
[0003] 數字攝影測量是通過在不同的位置和方向獲取同一物體的2幅以上的數字圖像， 經計算機圖像特征提取、定向、匹配等處理及相關數學計算后得到待測點精確的三維坐標。
[0004] 在上述的數字攝影測量過程中很多被測物體的表面會出現凹陷等隱藏點，如工件 加工的精度測量。這些凹陷位置的隱藏點因為不能很好地使用數碼相機進行直接拍攝，也 就無法采集到這些隱藏點的三維坐標信息，而恰恰這些隱藏點的三維坐標就是驗證工件加 工精度過程中重要的判定依據，因而無法獲取隱藏點三維坐標信息就直接導致了數字攝影 測量的應用范圍受到限制。為增加隱藏點的測量，通過外部工件的輔助測量隱藏點就成了 解決這一問題的重要方式。
[0005] 對于隱藏點的測量，來自挪威的專注數字攝影測量的公司邁卓諾測量系統有限公 司（Metronor AS)所生產的測量光筆解決了這一技術難點，此測量光筆為CLP5500,該光筆 上安裝了 5個相對坐標已知的紅外發光二極管（LED)標志，測量時通過獲得光壁上發光二 極管的影像，可以快速求得光筆所在坐標系和攝站坐標系之間的關系，從而測得未知點(光 筆測頭所接觸點)的坐標。這種測量光筆采用碳纖維材料制造而成，需要通過內部安裝微型 電池為LED燈供電來實現主動成像輔助相機拍攝，不但存在結構復雜、加工不便、LED易損 壞、維修困難等問題，還直接導致了該測量光筆的造價和售后維護費用昂貴，令很多業內消 費群體望而卻步，無法達到推廣數字攝影測量應用的作用。
【發明內容】
[0006] 針對上述情況，為克服現有技術缺陷，本實用新型之目的就是提供一種用于工業 攝影測量系統的測量筆，可有效解決現有測量筆結構復雜、加工難度大、LED易損壞、維修困 難、成本高，維護費用昂貴的問題。
[0007] 本實用新型解決的技術方案是，包括面板和支桿，面板的中心垂直向下裝有支桿， 支桿的下端裝有連接桿，連接桿的下端裝有紅寶石測頭，構成一體結構，連接桿外周壁上旋 裝有保護套筒，面板的邊緣向上凸起，構成面板上表面呈凹槽狀結構，面板上有沿面板周向 排列均布的多個向上凸起的裝飾孔，裝飾孔之間經凸起的筋條將裝飾孔依次串聯在一起， 在面板的上表面中部構成中心凹槽，面板的每個頂角內側有嵌裝在面板上表面的回光反射 標志一，中心凹槽處嵌裝有回光反射標志二，支桿上嵌裝有回光反射標志三（圖中未畫出）。
[0008] 本實用新型結構簡單，加工方便、維修便捷、外觀美觀，易定期更換維護，避免了 LED這類電子元件損壞的不可預測性。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本實用新型的結構立體圖。
[0010] 圖2為本實用新型的結構俯視圖。
【具體實施方式】
[0011] 以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作詳細說明。
[0012] 由圖1-圖2給出，本實用新型包括面板和支桿，面板1的中心垂直向下裝有支桿 2,支桿的下端裝有連接桿3,連接桿的下端裝有紅寶石測頭4,構成一體結構，連接桿外周 壁上旋裝有保護套筒5,面板的邊緣向上凸起，構成面板上表面呈凹槽狀結構，面板上有沿 面板周向排列均布的多個向上凸起的裝飾孔6,裝飾孔之間經凸起的筋條7將裝飾孔依次 串聯在一起，在面板的上表面中部構成中心凹槽8,面板的每個頂角內側有嵌裝在面板上表 面的回光反射標志一 9,中心凹槽處嵌裝有回光反射標志二10,支桿上嵌裝有回光反射標
[0013] 所述的面板1為鋁合金制成的正六邊形，裝飾孔置于面板的各邊內側，裝飾孔數 量和面板邊的數量相同。
[0014] 所述的紅寶石測頭4為由紅寶石制成的圓球形。
[0015] 所述的裝飾孔6為短邊向內，長邊向外的等腰梯形。
[0016] 所述的支桿2的下端為倒錐臺形狀，倒錐臺的上表面和支桿的上端表面大小形狀 相同，倒錐臺的下表面和連接桿的上表面大小形狀相同。
[0017] 所述的保護套筒5的周壁上均布有環形凹槽。
[0018] 所述的面板1的邊緣與裝飾孔6的外側壁經加強筋11相連接。
[0019] 所述的回光反射標志二10為8個，回光反射標志三為2個。
[0020] 所述的回光反射標志一 9、回光反射標志二10和回光反射標志三的結構相同，均 是由反光材料體和反光材料體上表面壓裝鋁制的圓環片構成，反光材料體為由反光材料制 成的圓柱形或方棱柱形。
[0021] 本實用新型拋棄了使用發光二極管主動成像的設計思路，采用在測量筆表面排列 嵌入回光反射標志（Retro Reflector Target)，與國外的測量光筆最大的不同之處在于， 本實用新型采用的回光反射標志可以對攝影相機的閃光燈所發出的強光反射實現被動成 像，因閃光燈是攝影相機在拍攝過程中的標準配置，回光反射標志的設置為攝影過程中同 時對被測物表面和隱藏點進行測量提供了可能。本實用新型結構簡單，加工方便、維修便 捷、外觀精美，嵌入式的回光反射標志更容易定期更換維護，避免了 LED這類電子元件損壞 的不可預測性。且在單相機脫機測量模式和多相機聯機測量模式下均可使用。因本實用新 型上的回光反射標志較多，且分布均勻，其單點測量精度也高，并經多次反復實驗，均取得 了良好的效果，具體如下：
[0022] 已知國外測量光筆的測量精度在±0. 025 + L/60000 mm。
[0023] 在同一實驗場地放置CLP5500測量光筆和本實用新型測量筆各一枚，將紅寶石測 頭放在經過激光干涉儀標定過的測量球表面不同位置，使用雙相機系統對其不同位置進行 拍攝，由所測點擬合圓球，進行試驗結果對比。
[0024] 本實驗中所用的雙相機系統為各自配套的雙相機系統，實驗所用的測量設備參數 如下：
[0025] 測量目標為三枚高精度測量球；拍攝距離約為2. 5m。
[0026] 實驗結果如表1 :
[0027] 表1實驗結果
[0028]
【主權項】
1. 一種用于工業攝影測量系統的測量筆，其特征在于，包括面板和支桿，面板（1)的中 屯、垂直向下裝有支桿（2)，支桿的下端裝有連接桿（3)，連接桿的下端裝有紅寶石測頭（4)， 構成一體結構，連接桿外周壁上旋裝有保護套筒（5)，面板的邊緣向上凸起，構成面板上表 面呈凹槽狀結構，面板上有沿面板周向排列均布的多個向上凸起的裝飾孔（6)，裝飾孔之間 經凸起的筋條（7)將裝飾孔依次串聯在一起，在面板的上表面中部構成中屯、凹槽（8)，面板 的每個頂角內側有嵌裝在面板上表面的回光反射標志一（9)，中屯、凹槽處嵌裝有回光反射 標志二（10)，支桿上嵌裝有回光反射標志=。
2. 根據權利要求1所述的用于工業攝影測量系統的測量筆，其特征在于，所述的面板 (1) 為侶合金制成的正六邊形，裝飾孔置于面板的各邊內側，裝飾孔數量和面板邊的數量相 同。
3. 根據權利要求1所述的用于工業攝影測量系統的測量筆，其特征在于，所述的紅寶 石測頭（4)為由紅寶石制成的圓球形。
4. 根據權利要求1所述的用于工業攝影測量系統的測量筆，其特征在于，所述的裝飾 孔（6)為短邊向內，長邊向外的等腰梯形。
5. 根據權利要求1所述的用于工業攝影測量系統的測量筆，其特征在于，所述的支桿 (2) 的下端為倒錐臺形狀，倒錐臺的上表面和支桿的上端表面大小形狀相同，倒錐臺的下表 面和連接桿的上表面大小形狀相同。
6. 根據權利要求1所述的用于工業攝影測量系統的測量筆，其特征在于，所述的保護 套筒（5)的周壁上均布有環形凹槽。
7. 根據權利要求1所述的用于工業攝影測量系統的測量筆，其特征在于，所述的面板 (1)的邊緣與裝飾孔（6)的外側壁經加強筋（11)相連接。
8. 根據權利要求1所述的用于工業攝影測量系統的測量筆，其特征在于，所述的回光 反射標志二（10)為8個，回光反射標志=為2個。
9. 根據權利要求1所述的用于工業攝影測量系統的測量筆，其特征在于，所述的回光 反射標志一（9)、回光反射標志二（10)和回光反射標志=的結構相同，均是由反光材料體 和反光材料體上表面壓裝侶制的圓環片構成，反光材料體為由反光材料制成的圓柱形或方 棱柱形。
【專利摘要】本實用新型涉及用于工業攝影測量系統的測量筆，有效解決結構復雜、加工難度大、LED易損壞、維修困難、成本高，維護費用昂貴的問題，面板中心裝有支桿，支桿下端有連接桿，連接桿下端有紅寶石測頭，連接桿外周壁上有保護套筒，面板的邊緣向上凸起，面板上有多個向上凸起的裝飾孔，裝飾孔之間經凸起的筋條將裝飾孔依次串聯在一起，在面板的上表面中部構成中心凹槽，面板的每個頂角內側有嵌裝在面板上表面的回光反射標志一，中心凹槽處嵌裝有回光反射標志二，支桿上嵌裝有回光反射標志三，本實用新型結構簡單，加工方便、維修便捷、外觀美觀，易定期更換維護，避免了LED這類電子元件損壞的不可預測性。
【IPC分類】G01C11-00
【公開號】CN204373649
【申請號】CN201520079468
【發明人】劉健, 孫世杰
【申請人】鄭州辰維科技股份有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月5日