本文關(guān)鍵詞：可移動升降式全景采集平臺設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：近年來，，全景作為一種新興富媒體應(yīng)用，因其提供了身臨其境的用戶體驗，逐漸被谷歌、百度、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)公司廣泛使用。 全景數(shù)據(jù)的采集通常是利用集成了全景相機、GPS、INS等傳感器的車載全景采集平臺[2]。目前的全景采集車通常是采用了車輛載體與全景采集平臺一體化設(shè)計，通過使用焊接或結(jié)構(gòu)件螺絲等非可逆的方式進行連接固定。其缺點在于：一方面全景采集車的車輛載體失去了其作為汽車的本身功能，在不需要進行數(shù)據(jù)采集時，汽車也跟全景采集平臺綁定在一定，還需要專門對其進行存放、維護、保養(yǎng)，增加了成本。另一方面一旦車輛自身出現(xiàn)故障問題，便無法進行采集數(shù)據(jù)，耽誤項目進程。而且全景采集車整體高度是固定的，其高度為汽車自身高度加上全景采集平臺的高度，如果在數(shù)據(jù)采集過程中遇到限高的交通設(shè)施，則無法通過，導致需要更換其它采集路線甚至無法完成采集作業(yè)。在進行全景數(shù)據(jù)采集時，道路周圍的情況是千變?nèi)f化的，固定的全景相機高度對于某些道路采集的全景照片的效果會不理想。 針對上述問題，本研究在主要考慮全景采集平臺維護成本以及可提供高精度定位信息的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種提供高精度定位功能的可移動式升降式全景采集平臺。該平臺安裝與拆卸方便快捷且適用性強，不需要對車輛載體進行任何改裝（甚至非機動車也可以作為載體），并且能夠隨時對全景相機進行高度調(diào)整，既能避免了受到限高交通設(shè)施的影響，同時又可以針對不同高度的拍攝目標實時調(diào)整相機高度，達到最佳的拍攝效果；并且通過多位置傳感器耦合，為全景采集系統(tǒng)提供穩(wěn)定、高精度（定位精度在分米級）的拍攝位置信息，以及全景平臺姿態(tài)、時間信息，更好地支持全景影像的后期應(yīng)用。 本研究全景采集平臺主要包括4個組成部分，即數(shù)據(jù)采集部分、連接固定部分、支架部分及輔助控制部分。其中，數(shù)據(jù)采集部分中采用了GNSS/INS組合導航技術(shù)進行定位數(shù)據(jù)獲取，通過緊耦合方法將GNSS與INS緊密集成在一起，以兩者相互“補償”的方式，解決了INS長時間漂移或GNSS衛(wèi)星受到限制時，不能正常定位問題，保證了在GNSS信號較弱甚至失鎖狀態(tài)下，也可以長時間連續(xù)定位。另外，通過GNSS雙天線提高了定位（定向）精度；連接固定部分摒棄了傳統(tǒng)的車輛載體與全景采集平臺的一體化設(shè)計，采用吸附力極強的六個真空吸盤、四個球型云臺、兩個萬向節(jié)將全景采集平臺牢牢地連接固定于車輛載體頂部，其中四個真空吸盤與球型云臺用于連接固定全景采集平臺主體水平底座，其余兩個真空吸盤和萬向節(jié)用于連接固定GNSS主從天線長條板，同時起到輔助固定主體水平底座的作用，這種方式安裝與拆卸方便、高效、靈活；支架部分的設(shè)計中利用竹節(jié)式電動升降柱頂端與全景相機相連接，通過遙控升降柱升降實時地調(diào)節(jié)全景相機的高度，避免了受限高交通設(shè)施的影響，而且能使得所拍攝的全景影像效果更好；輔助控制部分設(shè)計了可靠穩(wěn)定的供電裝置，采集協(xié)同裝置以及實時控制全景相機升降的遙控裝置，保證了全景采集平臺各儀器正常運行。 本文也結(jié)合全景采集平臺實際應(yīng)用，詳細敘述了全景影像采集方法、數(shù)據(jù)處理流程、全景地圖發(fā)布等內(nèi)容。同時，主要在相機高度及定位方法兩方面對全景采集平臺的性能進行了測試。
【關(guān)鍵詞】：全景采集 GNSS/INS 平臺設(shè)計 可移動 升降式
【學位授予單位】：北京建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P204
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 全景平臺相關(guān)技術(shù)概述14-16
• 1.3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計14-15
• 1.3.2 技術(shù)指標15-16
• 1.3.3 傳感器16
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排16-19
• 1.4.1 研究內(nèi)容16-17
• 1.4.2 結(jié)構(gòu)安排17-19
• 第二章 平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計與軟硬件集成19-34
• 2.1 全景采集平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計19-26
• 2.1.1 設(shè)計中所考慮的各種因素19-20
• 2.1.2 具體設(shè)計方案20-25
• 2.1.3 設(shè)計結(jié)果與實施后效果25-26
• 2.2 全景平臺系統(tǒng)軟硬件集成26-31
• 2.2.1 全景相機26-27
• 2.2.2 GNSS/INS 組合慣導系統(tǒng)27
• 2.2.3 竹節(jié)式電動升降系統(tǒng)27-28
• 2.2.4 移動平臺28-29
• 2.2.5 真空吸盤29-30
• 2.2.6 全景平臺系統(tǒng)軟件30-31
• 2.3 平臺應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)31-33
• 2.3.1 系統(tǒng)供電解決方案31-32
• 2.3.2 脈沖觸發(fā)方式同步數(shù)據(jù)采集32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 數(shù)據(jù)采集及集成處理34-53
• 3.1 數(shù)據(jù)采集34-37
• 3.1.1 準備工作34-35
• 3.1.2 數(shù)據(jù)采集35-36
• 3.1.3 注意事項36-37
• 3.2 數(shù)據(jù)預處理37-45
• 3.2.1 全景影像數(shù)據(jù)處理37-41
• 3.2.2 坐標位置數(shù)據(jù)處理41-45
• 3.3 數(shù)據(jù)集成處理45-51
• 3.3.1 數(shù)據(jù)融合45-47
• 3.3.2 數(shù)據(jù)抽稀47-51
• 3.4 全景地圖系統(tǒng)發(fā)布51-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第四章 平臺性能測試分析53-59
• 4.1 全景相機不同高度拍攝效果比較分析53-55
• 4.2 單獨 GPS 與雙天線組合慣導系統(tǒng)導航定位比較分析55-58
• 4.3 本章小結(jié)58-59
• 第五章 總結(jié)與展望59-62
• 5.1 總結(jié)59-60
• 5.2 系統(tǒng)演化過程60-61
• 5.3 展望61-62
• 參考文獻62-66
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文及科研情況66-67
• 致謝67

【參考文獻】

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本文編號：676083