[发明专利]一种基于激光测距以及物方匹配的虚拟控制点获取方法

权利要求书

1.一种基于激光测距以及物方匹配虚拟控制点的量测装置，由用于供电的蓄电池(9)及同步检测单元(1)、微控制单元(2)、串行数据转换单元(3)、航空相机组件(4)、激光测距组件(5)、POS数据组件(6)、图像数据融合单元(7)、电平数据转换芯片(8)组成，

同步检测单元(1)和微控制单元(2)均信号连接POS数据组件(6)获取秒脉冲，同步检测单元(1)以相机帧频经接口发送触发信号同步触发航空相机组件(4)和激光测距组件(4)，再分别经接口获取待测量区域虚拟控制点的图像数据及激光反射的时间差数据，再将所述图像数据及时间差数据经接口传送给图像数据融合单元(7)，同步检测单元(1)还同时经串口向微控制单元(2)发送中断信号；

微控制单元(2)连接同步检测单元(1)的GPIO端口，微控制单元(2)还通过串行数据转换单元(3)串接POS数据组件(6)获取授时信息，基于所述中断信号从GPIO端口提取超前预测时间数据，最后通过串口传输至图像数据融合单元(7)；

图像数据融合单元(7)还通过接口POS数据组件(6)获取图像概略外方元素，并将相机外方元素、时间数据、时间差数据和图像数据融合经电平数据转换芯片(8)输出。

2.根据权利要求1所述量测装置，其特征在于：所述POS数据组件(6)由北斗/GPS双模接收单元(61)、倾角传感器(62)、电子罗盘(63)组成，北斗/GPS双模接收单元(61)信号连接串行数据转换单元(3)提供协调世界时时间以及秒脉冲时间基准作为所述同步检测单元(1)所输出触发信号的时钟基准源；倾角传感器(62)、电子罗盘(63)与所述图像数据融合单元(7)通过接口连接。

3.根据权利要求1所述量测装置，其特征在于：所述同步检测单元(1)为现场可编程门阵列，由20MHz外部晶振(11)提供时钟经内部锁相环(12)串接计数模块(15)倍频得40MHz时钟；复位脚(13)、秒脉冲脚(14)均连接秒脉冲检测模块(14)用于向计数模块(15)发送复位低电平和时钟周期高电平；复位脚(13)和外部晶振(11)还连接模拟触发模块(16)用于产生所述触发信号，模拟触发模块(16)与复位脚(13)和外部晶振(11)还通过触发信号检测模块(17)连接计数模块(15)用于触发所述中断信号，将计数值锁存至复数寄存器(18)计算超前预测时刻值，再将超前预测时刻值锁存至数据寄存器(19)产生所述超前预测时间数据；计数模块(15)连接时时序驱动电路(41)用于同步向触发航空相机组件(4)和激光测距组件(4)发出所述触发信号；计数模块(15)的GPIO端口和串口连接微控制单元(2)。

4.根据权利要求1所述量测装置，其特征在于：所述微控制单元(2)为ATmega128L单片机。

5.根据权利要求1所述量测装置，其特征在于：所述激光测距组件(5)包括激光发射器(51)信号连接同步检测单元(1)接收开始信号，用于发射模拟脉冲信号；激光接收器(52)，将模拟脉冲信号转换为TTL电平信号，用于判别接收模拟脉冲信号的时间；时间间隔测量器(53)，通过接收TTL电平信号和从同步检测单元(1)接收时钟信号和开始信号再向同步检测单元(1)输出时间差。

6.根据权利要求1所述量测装置，其特征在于：所述航空相机组件(4)包括与同步检测单元(1)通过时序驱动电路(41)和偏置电压电路(42)连接的图像传感器芯片(44)；A/D转换模块(45)将图像传感器芯片(44)采集的电平信号转换为数字信号后，再发送给同步检测单元(1)。