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1、(10)申请公布号 CN 103414847 A (43)申请公布日 2013.11.27 CN 103414847 A *CN103414847A* (21)申请号 201310324705.4 (22)申请日 2013.07.30 H04N 5/225(2006.01) H04N 5/232(2006.01) G01C 15/00(2006.01) (71)申请人 中铁隧道集团有限公司 地址 471009 河南省洛阳市老城区状元红路 3 号 (72)发明人 宋妍 张波 孙汝鹏 王斌 干昆蓉 吴孜越 仲志丹 张家鸣 党如姣 (74)专利代理机构 洛阳市凯旋专利事务所 41112 代理人 陆君。
2、 (54) 发明名称 一种具有特征点定位功能的地质编录仪 (57) 摘要 本发明公开了一种具有特征点定位功能的地 质编录仪， 包括基座， 基座上方固定有一 L 形台 架， L 形台架的水平壁与基座之间设有水平刻度 盘， 水平刻度盘与 L 形台架之间设置有水准器， L 形台架的垂直壁的内侧壁上固定连接有用于安装 数码相机的相机平台， 所述的相机平台能够调节 与数码相机的连接位置， 另外， 相机平台上还设置 有用于安装激光测距仪且能使激光测距仪在水平 方向 360 度旋转的回转机构。本发明能够拓宽数 码相机适用范围， 提高现场操作效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 。
3、附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103414847 A CN 103414847 A *CN103414847A* 1/1 页 2 1. 一种具有特征点定位功能的地质编录仪， 包括基座 （3） ， 基座上方固定有一 L 形台架 （5） ， L 形台架的水平壁与基座之间设有水平刻度盘 （4） ， 水平刻度盘与 L 形台架之间设置有 水准器 （20） ， L 形台架的垂直壁 （17） 的内侧壁上固定连接有用于安装数码相机的相机平台 （13） ， 相机平台与 L 形台架的水平壁的上表面平行， L。
4、 形台架的水平壁上设置有水准管 （6） ， L 形台架的垂直壁的外侧壁上设置有竖向刻度盘 （16） ， 所述基座 （3） 的底部设有底板 （1） ， 底板与基座之间设有调节旋钮 （2） ； 其特征是 ： 所述的相机平台 （13） 包括支撑板、 滑板和锁 紧机构， 支撑板的一端与 L 形台架 （5） 的垂直壁 （17） 固定连接， 另一端的端面沿支撑板的内 部开设有滑槽， 支撑板的上表面设有一与滑槽相连通的凹槽， 所述的滑板位于滑槽内， 滑板 的上表面上设置有用于固定数码相机的锁紧机构， 支撑板上还设有用于固定滑板在支撑板 内的相对位置的旋紧螺钉 ； 支撑板的下表面上固设有用于安装激光测距仪且能。
5、使激光测距 仪在水平方向 360 度旋转的回转机构。 2. 根据权利要求 1 所述的具有特征点定位功能的地质编录仪， 其特征是 ： 所述的锁紧 机构包括空心摆杆 （24） 和位于空心摆杆内的棘轮 （25） 、 顶杆 （23） 、 弹簧， 顶杆 （23） 的一端 伸出空心摆杆， 另一端设置为棘爪， 且棘爪与棘轮 （25） 相配合， 棘轮的中心处设有一固定螺 钉 （14） ， 所述顶杆 （23） 的中部套设有弹簧。 3. 根据权利要求 1 所述的具有特征点定位功能的地质编录仪， 其特征是 ： 回转机构由 回转板 （12） 、 旋转机架 （10） 、 安装仓 （8） 和锁紧螺钉 （7） 组成， 回转。
6、板 （12） 通过位于其中 心处的转轴固定连接在支撑板的下表面上， 且回转板能够绕转轴做 360 度转动， 旋转机架 （10） 固定连接在回转板上， 旋转机架内设置有安装仓 （8） ， 安装仓内安装有激光测距仪， 所 述的锁紧螺钉 （7） 依次穿过旋转机架侧壁和安装仓侧壁用于紧固激光测距仪。 4. 根据权利要求 3 所述的具有特征点定位功能的地质编录仪， 其特征是 ： 所述安装仓 （8） 的内侧壁四周均设置有衬板。 5. 根据权利要求 4 所述的具有特征点定位功能的地质编录仪， 其特征是 ： 所述安装仓 （8） 的上端面上设置有防护板 （9） 。 6. 根据权利要求 3 所述的具有特征点定位功。
7、能的地质编录仪， 其特征是 ： 所述的回转 板 （12） 内设置有用于控制回转板转动角度的阻尼机构。 7. 根据权利要求 1 所述的具有特征点定位功能的地质编录仪， 其特征是 ： 所述的支撑 板上开设的滑槽呈燕尾状， 滑板的外形与燕尾状的滑槽相适配。 权 利 要 求 书 CN 103414847 A 2 1/4 页 3 一种具有特征点定位功能的地质编录仪 技术领域 0001 本发明涉及一种具有特征点定位功能的地质编录仪， 用作数字摄影特征点布设以 进行图像几何纠正， 用于数码相机空间定位。 背景技术 0002 传统的地质编录是地质勘测人员利用罗盘、 皮尺等进行现场量测、 手工记录及数 码相机拍。
8、照等方式进行， 该种方式现场工作效率低， 人员素质要求高， 最重要的是无法复 测， 不利于地质编录信息校核查询。 为此， 相关研究人员开发了基于数码摄影的地质编录系 统。 0003 现有数码摄影地质编录仪为中国水电顾问集团中南勘测设计研究院及河海大学 研制的地质数码摄影编录仪 （公告号 ： CN100352263C） ， 该编录仪主要有基座与相机座槽， 基 座底部有底板， 底板与基座之间装有三个调节旋纽， 基座与其台架之间设有水平刻度盘， 台 架架壁外侧设有竖向刻度盘， 相机座槽上设有望远镜。 该编录仪的优点是拆装容易， 操作灵 活， 易于检测， 其安装牢固可靠， 定位准确， 能够基本满足地质。
9、专业地下洞室数码影像编录 的需要 ； 但是， 其还存在几方面缺点 ： 相机座槽通用性差， 用于对接相机三脚架接孔的螺 丝相对相机座槽是固定的， 受周边弹力螺丝限制， 无法适应不同款式相机及不同位置接孔 的要求 ； 定位效率低， 该编录仪机身定位需要皮尺量测， 特征点坐标确定依靠人工测量或 全站仪进行， 都为现场实际操作带来不便。 发明内容 0004 为了解决上述问题， 本发明的目的是提供一种具有特征点定位功能的地质编录 仪， 能够拓宽数码相机适用范围， 提高现场操作效率 。 0005 一种具有特征点定位功能的地质编录仪， 包括基座， 基座上方固定有一 L 形台架， L 形台架的水平壁与基座之间。
10、设有水平刻度盘， 水平刻度盘与 L 形台架之间设置有水准器， L 形台架的垂直壁的内侧壁上固定连接有用于安装数码相机的相机平台， 相机平台与 L 形 台架的水平壁的上表面平行， L 形台架的水平壁上设置有水准管， L 形台架的垂直壁的外侧 壁上设置有竖向刻度盘， 所述基座的底部设有底板， 底板与基座之间设有调节旋钮 ； 所述的 相机平台包括支撑板、 滑板和锁紧机构， 支撑板的一端与 L 形台架的垂直壁固定连接， 另一 端的端面沿支撑板的内部开设有滑槽， 支撑板的上表面设有一与滑槽相连通的凹槽， 所述 的滑板位于滑槽内， 滑板的上表面上设置有用于固定数码相机的锁紧机构， 支撑板上还设 有用于固定。
11、滑板在支撑板内的相对位置的旋紧螺钉 ； 支撑板的下表面上固设有用于安装激 光测距仪且能使激光测距仪在水平方向 360 度旋转的回转机构。 0006 进一步地， 所述的锁紧机构包括空心摆杆和位于空心摆杆内的棘轮、 顶杆、 弹簧， 顶杆的一端伸出空心摆杆， 另一端设置为棘爪， 且棘爪与棘轮相配合， 棘轮的中心处设有一 固定螺钉， 所述顶杆的中部套设有弹簧。 0007 进一步地， 回转机构由回转板、 旋转机架、 安装仓和锁紧螺钉组成， 回转板通过位 说 明 书 CN 103414847 A 3 2/4 页 4 于其中心处的转轴固定连接在支撑板的下表面上， 且回转板能够绕转轴做 360 度转动， 旋 。
12、转机架固定连接在回转板上， 旋转机架内设置有安装仓， 安装仓内安装有激光测距仪， 所述 的锁紧螺钉依次穿过旋转机架侧壁和安装仓侧壁用于紧固激光测距仪。 0008 进一步地， 所述安装仓的内侧壁四周均设置有衬板。 0009 进一步地， 所述安装仓的上端面上设置有防护板。 0010 进一步地， 所述的回转板内设置有用于控制回转板转动角度的阻尼机构。 0011 进一步地， 所述的支撑板上开设的滑槽呈燕尾状， 滑板的外形与燕尾状的滑槽相 适配。 0012 由于采用上述技术方案， 本发明具有以下优越性 ： 1、 相机适用范围大， 随着滑板在支撑板内的抽拉移动， 能够适应不同款式相机及不同 位置三脚架接孔。
13、的要求 ； 2、 定位效率高， 本发明利用激光测距仪进行测量， 不同于传统依靠人工皮尺量测进行 编录仪空间定位， 现场使用效率高 ； 3、 特征点定位， 相机平台下方通过回转机构可以控制激光测距仪旋转方向， 从而确定 激光投影点详细坐标， 配合数码相机图像采集后的几何纠正。 附图说明 0013 图 1 是本发明的结构示意图 ； 图 2 是本发明的锁紧机构结构示意图 ； 图中 ： 1- 底板 ； 2- 调节旋钮 ； 3- 基座 ； 4- 水平刻度盘 ； 5-L 形台架 ； 6- 水准管 ； 7- 锁 紧螺钉 ； 8- 安装仓 ； 9- 防护板 ； 10- 旋转机架 ； 11- 紧固螺钉 ； 12。
14、- 回转板 ； 13- 相机平台 ； 14- 固定螺钉 ； 15- 竖向制动螺栓 ； 16- 竖向刻度盘 ； 17- 垂直壁 ； 18- 换挡旋钮 ； 19- 竖向微 调螺栓 ； 20-水准器 ； 21-水平制动螺栓 ； 22-水平微调螺栓 ； 23-顶杆 ； 24-空心摆杆 ； 25-棘 轮。 具体实施方式 0014 下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细的说明。 0015 如图1所示， 一种具有特征点定位功能的地质编录仪， 包括基座3， 基座3上方固定 有一 L 形台架 5， L 形台架 5 的水平壁与基座 3 之间设有水平刻度盘 4， 水平刻度盘 4 与 L 形 台架 5 之间设置有水。
15、准器 20， L 形台架 5 的垂直壁 17 的内侧壁上固定连接有用于安装数码 相机的相机平台 13， 相机平台 13 与 L 形台架 5 的水平壁的上表面平行， L 形台架 5 的水平 壁上设置有水准管 6， L 形台架 5 的垂直壁 17 的外侧壁上设置有竖向刻度盘 16， 所述基座 3 的底部设有底板1， 底板1与基座3之间设有调节旋钮2 ； 所述的相机平台13包括支撑板、 滑 板和锁紧机构， 支撑板的一端与 L 形台架 5 的垂直壁 17 固定连接， 另一端的端面沿支撑板 的内部开设有滑槽， 支撑板的上表面设有一与滑槽相连通的凹槽， 所述的滑板位于滑槽内， 滑板的上表面上设置有用于固定。
16、相机的锁紧机构， 支撑板上还设有用于固定滑板在支撑板 内的相对位置的旋紧螺钉 ； 支撑板的下表面上固设有用于安装激光测距仪且能使激光测距 仪在水平方向 360 度旋转的回转机构。 0016 所述的锁紧机构包括空心摆杆 24 和位于空心摆杆 24 内的棘轮 25、 顶杆 23、 弹簧， 说 明 书 CN 103414847 A 4 3/4 页 5 顶杆23的一端伸出空心摆杆24， 另一端设置为棘爪， 且棘爪与棘轮25相配合， 棘轮25的中 心处设有一固定螺钉 14， 所述顶杆 23 的中部套设有弹簧。 0017 如图 2 所示， 锁紧机构的工作原理为 ： 不工作时， 顶杆 23 另一端的棘爪位于。
17、棘轮 25的齿槽内， 相机通过棘轮25上的固定螺钉14固定在相机平台13的滑板上， 然后， 逆时针 摆动顶杆 23 的一端时， 顶杆 23 另一端的棘爪从棘轮 25 上滑过， 棘爪在滑动的过程中， 棘轮 25 的轮齿通过棘爪将顶杆 23 往空心摆杆 24 的外部顶推， 同时， 弹簧会被压缩， 棘爪转过棘 轮 25 上的一个齿后， 顶杆 23 在弹簧的作用下， 顶杆 23 另一端的棘爪会插入棘轮 25 的齿槽 内， 然后顺时针摆动顶杆 23， 顶杆 23 另一端的棘爪便推动棘轮 25 同向转动， 同时， 棘轮 25 上的固定螺钉 14 也同步转动， 通过固定螺钉 14 的转动， 使得相机紧固在相。
18、机平台 13 上， 完 成相机在相机平台 13 上的锁紧过程 ； 当需要从相机平台 13 上取下相机时， 将顶杆 23 转动 180 度， 然后顺时针摆动顶杆 23 时， 棘爪在棘轮 25 上滑动， 棘轮 25 不动， 逆时针摆动顶杆 23， 棘爪推动棘轮 25 转动， 同时， 固定螺钉 14 转动， 固定螺钉 14 与锁紧过程中的转动方向 相反， 进而使得相机与相机平台 13 分离。 0018 另外， 在相机平台 13 上安装不同型号的相机时， 通过滑板的滑动来调整相机与滑 板上锁紧机构的固定螺钉 14 的连接位置， 滑板调整到合适位置后， 通过支撑板上的旋紧螺 钉将滑板在支撑板内紧固。 0。
19、019 回转机构由回转板 12、 旋转机架 10、 安装仓 8 和锁紧螺钉 7 组成， 回转板 12 通过 位于其中心处的转轴固定连接在支撑板的下表面上， 且回转板 12 能够绕转轴做 360 度转 动， 旋转机架 10 固定连接在回转板 12 上， 旋转机架 10 内设置有安装仓 8， 安装仓 8 内安装 有激光测距仪， 所述的锁紧螺钉 7 依次穿过旋转机架 10 侧壁和安装仓 8 侧壁用于紧固激光 测距仪， 所述安装仓 8 的内侧壁四周均设置有衬板， 衬板起到保护激光测距仪的作用， 防止 锁紧螺钉7与激光测距仪的直接接触。 所述安装仓8的上端面上设置有防护板9， 用于防护 安装仓 8， 避。
20、免其磕碰。 0020 所述的回转板 12 内设置有用于控制回转板 12 转动角度的阻尼机构， 以达到回转 灵活且稳定的目的 ； 回转板 12 的侧壁上还设置有紧固螺钉 11， 回转板 12 可按照一定角度 进行分度回转， 然后通过紧固螺钉 11 锁紧固定。 0021 所述的支撑板上开设的滑槽呈燕尾状， 滑板的外形与燕尾状的滑槽相适配， 燕尾 状的滑槽使得相机平台 13 结构紧凑、 节省空间， 使支撑板不至于过厚， 滑板可沿滑槽抽动， 根据刻度移动到位后由锁紧机构固定， 调节快捷、 准确。 0022 所述L形台架5的垂直壁17的外侧壁上设置有换挡旋钮18， 用于控制激光测距仪 和相机在竖直方向上。
21、的转动并按照固定的角度换挡。 0023 所述的水准器 20 上设有水平微调螺栓 22 和水平制动螺栓 21 ； 使用水平刻度盘 4 可测量仪器在水平方向的旋转角度， 即水平角， 所述的水平制动螺栓 21 用于控制 L 形台架 5 在水平方向的转动， 水平制动螺栓 21 旋紧后， L 形台架 5 将不能在水平方向大幅度转动， 转动水平微调螺栓 22， 可使 L 形台架 5 在水平方向微动校准。 0024 竖向刻度盘 16 用于调整数码相机及激光测距仪空间旋转角度， 从而确定数码相 机拍摄时的仰俯角。竖向刻度盘 16 上带有竖向微调螺栓 19 和竖向制动螺栓 15， 竖向制动 螺栓 15 用于控制激光测距仪和相机平台 13 在竖直方向的转动， 竖向微调螺栓 19 是在竖向 制动旋钮旋紧后进行微动校准。竖向度盘的换挡旋钮 18 是为了满足现场指定角度需求的 说 明 书 CN 103414847 A 5 4/4 页 6 快速旋转度盘的控制旋钮。 说 明 书 CN 103414847 A 6 1/2 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103414847 A 7 2/2 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 103414847 A 8 。