[0001] 本公开涉及测绘技术领域，尤其是涉及一种像控点布设与坐标采集一体化设备及其采集方法。

[0002] 目前，在测绘作业中，像控点的布设与坐标采集是两个相对独立的步骤，通常需要人工喷漆完成像控点布设，然后手持RTK采集像控点坐标。传统方法存在喷漆时测量员容易吸入有害气体，危害测量员身体健康，同时整体效率低、操作复杂等问题，特别室外高温等环境下，作业难度和成本显著增加。

[0040] 下面将结合附图对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。

[0041] 基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

[0042] 在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0043] 在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

[0044] 实施例

[0045] 如图1‑4所示，本实施例提供一种像控点布设与坐标采集一体化设备及其采集方法，包括基座1，所述基座1的表面安装有控制面板2，所述基座1的表面螺栓固定连接有第一GNSS接收机3和第二GNSS接收机4，第一GNSS接收机3和第二GNSS接收机4分别设置于基座1的两个对角位置，所述基座1的侧面设置有激光测距仪5，所述激光测距仪5的高度和第一GNSS接收机3和第二GNSS接收机4的高度相同，所述基座1的内部设置有喷绘机构，所述喷绘机构的下方设置有喷绘板8，所述喷绘板8上设置有镂空，镂空的形状和需要喷绘的像控点标识形状相同，所述基座1的底部设置有驱动所述喷绘板8升降的升降机构，所述基座1的底部四周分别固定安装有脚轮11，方便移动设备。在本实施例中，测量员将设备移动到需要测绘的指定位置，通过控制面板2操作，控制面板2内预设像控点形状参数(像控点和接收机相对位置关系)，通过在控制面板2内输入像控点形状参数，然后开始测绘操作，通过升降机构驱动测绘板向下移动至贴合地面的位置，喷绘机构进行喷绘，与此同时，第一GNSS接收机3和第二GNSS接收机4采集接收机相位中心坐标，激光测距仪5测量接收机距离地面的高度数据，根据采集到的数据信息，通过控制面板2内预设的算法计算出像控点坐标。

[0046] 具体地，所述喷绘机构包括油漆箱61、油漆泵62和分流件63，所述油漆箱61固定连接于所述基座1的底部，所述分流件63固定连接于所述油漆箱61的底部，所述油漆泵62的输入端与所述油漆箱61通过管道连接，所述油漆泵62的输出端与所述分流件63的输入端连接，所述分流件63的底部开设有多个喷漆孔，所述喷漆孔固定连接有喷头64。在本实施例中，油漆箱61内装有油漆，通过油漆泵62将油漆箱61内的油漆输送到分流件63，通过分流件63底部的喷头64喷出，油漆穿过下方的喷绘板8镂空位置，完成喷绘作业。

[0047] 具体地，所述升降机构包括固定连接于所述基座1底部的导向槽71，所述导向槽71包围所述喷绘机构设置，所述导向槽71内活动连接有升降板72，所述升降板72的底部固定连接有插槽73，所述插槽73的一端开口，所述喷绘板8嵌设于所述插槽73内，喷绘板8可以根据像控标识图案进行跟换，所述基座1的底部固定连接有丝杆步进电机74，所述丝杆步进电机74的输出端螺纹连接有丝杆螺母75，所述导向槽71靠近所述丝杆步进电机74的一侧开设有条形孔，所述升降板72的侧面固定连接有连接板76，所述连接板76贯穿所述条形孔设置并与所述丝杆螺母75固定连接。喷绘时，先通过丝杆步进电机74驱动丝杆螺母75向下移动，带动升降板72和喷绘板8向下移动，当喷绘板8移动到地面时，丝杆步进电机74停止工作，此时可以通过喷绘机构进行喷绘作业，喷绘完成后，丝杆步进电机74反转，带动喷绘板8复位。并且，通过升降板72和喷绘板8将喷绘机构包围起来，进行封闭式的喷绘作业，避免测量员吸入有害气体，保护测量员的身体健康。

[0048] 进一步地，所述升降板72的底部嵌设有压力传感器。当升降板72接触到地面时，压力传感器检测到压力，此时丝杆步进电机74停止工作，避免升降板72和地面碰撞导致损坏。

[0049] 具体地，所述控制面板2的表面嵌设有触控屏，所述控制面板2内部设置有控制电路板，所述控制电路板集成有计算模块、存储模块和通讯模块。通过触控屏测量员可以直观的观察以及输入参数，计算模块内设置有算法，用于计算像控点坐标，储存模块用于存储像控标识数据等，通讯模块为现有技术中的无线通讯模块，用于将测量的数据发送到后端处理器，便于后端人员观察。

[0050] 具体地，所述基座1的表面转动连接有连接柱21，所述连接柱21的顶端铰接有安装支架22，所述安装支架22上固定连接有控制面板2。通过连接柱21和安装支架22对控制面板2进行安装，测量员可以根据需求转动连接柱21或者翻转安装支架22，调节控制面板2的位置，方便操作。

[0051] 一种像控点布设与坐标采集方法，包括以下步骤：

[0052] S1、将一体化设备移动到指定的位置；

[0053] S2、通过一体化设备在指定的位置喷绘像控点标识；

[0054] S3、通过一体化设备上的第一GNSS接收机3和第二GNSS接收机4采集接收机相位中心坐标；

[0055] S4、通过激光测距仪5测量第一GNSS接收机3和第二GNSS接收机4相对于地面的垂直高度；

[0056] S5、通过控制面板2内置的像控点坐标算法计算出像控点坐标；

[0057] S6、计算出第一GNSS接收机3和第二GNSS接收机4沿地面垂直方向投影至地面的点GT1、GT2坐标；

[0058] S7、计算出像控点P的高程；

[0059] S8、计算出像控点P的平面坐标；

[0060] S9、将采集到的数据和计算数据储存起来，并发送到后端处理系统。

[0061] 本实施例中，测量员将一体化设备移动到指定位置，然后通过在控制面板2输入像控标识图案，一体化设备自动完成喷绘、测量数据和计算坐标等操作，具体地的计算方法如下：

[0062] 第一，计算出第一GNSS接收机3和第二GNSS接收机4沿地面垂直方向投影至地面的点GT1、GT2坐标，计算公式为：

[0063]

[0064] 公式中，α、β为接收机IMU姿态角，L为激光测距仪5测得的接收机相对于地面的垂直高度， 为接收机相位中心坐标，其中i＝1或2，如图3所示，图3为第一GNSS接收机3和第二GNSS接收机4和地面的点位示意图。

[0065] 第二、计算出像控点P的高程；计算公式为：

[0066] S22S1·cosδ

[0067]

[0068] 公式中，S1为GT1至P点斜距，δ为线GT1‑GT2与线GT1‑P之间的夹角，S为GT1至GT2斜距，S2为S1在线GT1‑GT2上的投影；均为设备已知参数，如图4所示，图4是接收机相位中心投影点与像控点P相对位置关系示意图。

[0069] 第三、计算出像控点P的平面坐标；计算公式为：

[0070]

[0071]

[0072]

[0073] 公式中， 为GT1到GT2的坐标增量， 为GT1到GT2的坐标方位角， 为GT1到P的坐标方位角， 为GT1到P的水平距离，xP、yP为P
点坐标。

[0074] 计算出像控点P的坐标后，通过储存模块将数据储存起来，并通过通讯模块及时将信息发送到后端处理器。

[0075] 本发明的工作原理：本发明通过将喷绘机构和测量坐标的第一GNSS接收机3、第二GNSS接收机4和激光测距仪5集成在一体化设备上，测量员将设备移动到需要测绘的指定位置，通过控制面板2操作，控制面板2内预设像控点形状参数(像控点和接收机相对位置关系)，通过在控制面板2内输入像控点形状参数，然后开始测绘操作，喷绘时，先通过丝杆步进电机74驱动丝杆螺母75向下移动，带动升降板72和喷绘板8向下移动，当喷绘板8移动到地面时，丝杆步进电机74停止工作，此时可以通过喷绘机构进行喷绘作业，喷绘完成后，丝杆步进电机74反转，带动喷绘板8复位。并且，通过升降板72和喷绘板8将喷绘机构包围起来，进行封闭式的喷绘作业，避免测量员吸入有害气体，保护测量员的身体健康。在喷绘的同时，通过第一GNSS接收机3、第二GNSS接收机4和激光测距仪5收集坐标信息，通过特定的算法计算出像控点P点坐标，从而完成测绘和坐标采集。

[0076] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。