本实用新型涉及古建筑立柱测量的技术领域，特别是一种用于古建筑立柱的摄影测量装置。
背景技术：
古建筑修缮前期的勘查工作十分重要，可有效避免修缮过程中可能存在的安全隐患，防止对古建筑结构造成不可逆的影响。在以往的文物建筑前期勘查研究工作中，经常遇到因文物建筑本体周围地形环境复杂，人的视角无法看到文物建筑本体每个部位和细节的情况。例如，需要对古建筑屋顶进行测绘或者调查残损的状况，此时就需要运用摄影测量技术。摄影测量即获取文物建筑相片后，利用后期摄影测量处理软件分析影像，结合三维重建技术，实现文物建筑全面数字化的分析与建档。以往的摄影测量分为室内和室外两种场景，室外主要依靠无人机进行高空摄影，优势较为明显；室内则为相机摄影，并采用搭设脚手架的方式，实现高处隐蔽位置的摄录，这种方式存在安全隐患大，成本较高和效率较低的劣势。
这其中，针对古建筑木质承重柱的测量是其中重要的一环，以其为例进行说明，古建筑的内部净空较高，木柱的高度可达几米到十几米不等；且柱子存在收分和侧脚，并存在不完全垂直于地面和全高度直径不均一的现象。采用拍照的方式摄录立柱不同高度处周身影像，完成立柱三维数字模型的重建，可生成被摄物体表面三维点云及纹理，最终合成高质量的三维数字模型，也可合成带坐标的三维模型。这就需要正摄被摄物体的各个立面，并在拍摄前添加相应控制点的方式，提高后期软件测量的精度。传统的拍摄方式不仅工作量大、效率低，而且存在拍摄难度较大的死角，因此急需要一款专门针对古建筑立柱的相机配套装置，满足其在古建筑立柱类通高范围内的环绕式摄影工作。
技术实现要素：
针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种用于古建筑立柱的摄影测量装置，解决了现有古建筑木质承重柱拍摄测量困难的技术问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种用于古建筑立柱的摄影测量装置，包括支撑底座，支撑底座上设置有伸缩杆，伸缩杆的上端部设置有弧形支撑架，弧形支撑架上设置有槽口向内的弧形凹槽，弧形凹槽的上侧壁沿长度方向设置有弧形开口，槽口处设置有弧形的齿条，穿过弧形开口的上方设置有步进电机，步进电机的转轴穿过弧形开口设置有与齿条啮合的驱动齿轮，步进电机连接有遥控拍照e的相机，步进电机连接有控制器，控制器连接有电源。
进一步地，所述转轴与弧形开口之间设置有轴承。
进一步地，所述遥控拍照的相机连接有限位块，限位块滑动卡接在齿条外侧的槽口内
进一步地，所述伸缩杆为电动伸缩杆或机械式伸缩杆，电动伸缩杆与所述控制器相连。
进一步地，所述支撑底座包括可拆卸连接的左座和右座，左座和右座之间设置有直径大于古建筑立柱直径的内孔。
进一步地，所述左座和右座均为半环状，左座和右座的对接端设置有相互配合的插接槽和插接板，插接槽和插接板上设置有螺栓孔，与螺栓孔相配合设置有螺栓组。
进一步地，所述支撑底座下方设置有轮组和可调式支撑脚。
进一步地，所述轮组包括设置在左座下方的两个万向轮及设置在右座下方的两个定向轮。
进一步地，所述可调式支撑脚包括与左座或/和右座螺纹配合的螺杆，螺杆的底端设置有支脚。
本实用新型不仅移动方便、支撑定位可靠，而且能够通过伸缩杆适应可对古建筑室内柱类通高范围外周面进行拍摄工作，无需在古建筑内部地面和柱子本体上进行任何固定，最大程度的避免对古建筑的损坏。在测量前，先通过拆装将支撑底座套设在古建筑立柱的外围，然后控制伸缩杆升降，同时控制步进电机驱动遥控拍照的相机在弧形支撑架内转动，对古建筑立柱进行全周拍摄。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的弧形支撑架部分剖视的结构示意图；
图2为图1中a处的放大图；
图3为图1中b处的放大图；
图4为图1中支撑底座拆分后的俯视图；
图5为图1中支撑底座组装后的俯视图；
图6为图1中弧形支撑架的俯视图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
一种用于古建筑立柱的摄影测量装置，如图1、4和5所示，包括支撑底座，支撑底座包括可拆卸连接的左座7和右座8，左座7和右座8之间设置有大于古建筑立柱的内孔9。所述左座7和右座8均为半环状，左座7和右座8的对接端设置有相互配合的插接槽71和插接板72，插接槽71和插接板72上设置有螺栓孔73，与螺栓孔73相配合设置有螺栓组6。当左座7和右座8通过插接板72和插接槽71相互配合后，插接槽71和插接板72上螺栓孔73上下对应，通过螺栓组6实现紧固。
如图1所示，所述支撑底座下方设置有轮组和可调式支撑脚，所述轮组包括设置在左座7下方的两个万向轮10及设置在右座8下方的两个定向轮11。所述可调式支撑脚包括与左座7和右座8螺纹配合的螺杆12，螺杆12的底端设置有支脚13。在使用时，通过万向轮10和定向轮11可以便捷地将支撑底座移动至古建筑立柱旁，然后通过拆解再组装左座7和右座8将古建筑立柱套在内孔9中，工作时可通过调节螺杆12使支撑底座稳定，避免万向轮10和定向轮11的微小滑动对试验数据的影响。
如图1、图4和图5所示，所述支撑底座上设置有安装孔14，通过安装孔14在支撑底座上固定设置有伸缩杆1，所述伸缩杆1为电动伸缩杆或机械式伸缩杆，若为电动伸缩杆则连接有控制器，控制器连接有电源。电源可以是外接式或内置，本领域技术人员可以自由选择控制器和电源的安装位置，因此附图中未示意控制器和电源的位置。通过控制器控制伸缩杆1升降，伸缩杆1能够延伸或收缩至不同的高度。伸缩杆1的上端部设置有弧形支撑架2，如图6所示，弧形支撑架2可以通过其开口21直接套设在古建筑立柱的外周。
如图2所示，所述弧形支撑架2水平焊接在伸缩杆1的端部。如图2所示，弧形支撑架2的内侧设置有槽口31向内的弧形凹槽3，弧形凹槽3的槽口朝内，弧形凹槽3的上侧壁沿长度方向设置有弧形开口32。槽口31处固定设置有弧形的齿条33，穿过弧形开口32的上方设置有步进电机4，步进电机4的转轴41穿过弧形开口32设置有与齿条33啮合的驱动齿轮43，步进电机4固定连接有遥控拍照的相机5和控制器，控制器连接有电源。控制器控制步进电机4正反转，进而转轴41上的驱动齿轮43能够相对齿条33转动，进而整个步进电机4相对齿条33转动，进而带动相机5相对弧形支撑架2转动，能够对古建筑立柱的外周进行拍摄。
另外，因为相机5的转动范围受限于弧形支撑架2的结构，在支撑底座保持不动的情况下，有一弧形段是无法拍摄的，因此可配合支撑底座的移动功能加以弥补。
进一步地，所述遥控拍照的相机5连接有限位块51，限位块51滑动卡接在齿条33外侧的槽口31内，能够充分保证相机5移动的稳定性。
进一步地，所述转轴41与弧形开口32之间设置有轴承42，轴承42能够进一步保证相机5移动的可靠性和稳定性。
所述相机5为市场可购买的产品，具备重量轻，防抖，可独立工作，无需外接电源的优异特点即可。
使用本实用新型的测量过程为：在古建筑立柱周围的墙面或者其他固定位置上张贴数个控制点坐标纸，以保证后期根据控制点的位置合成三维影像模型。在相机5开始拍摄后，伸缩杆1处于随动状态，相机5在弧形支撑架2上进行往复的环绕运动。根据相机5在弧形支撑架2上移动一周的时间来决定竖向伸缩杆的上升速度。基于此，可满足相机围绕古建筑立柱在不同高度处的全截面拍摄活动。直到伸缩杆1升到一定高度，相机5完成古建筑立柱全高度范围内的正摄为止，结束测量工作。
数据的后处理：在整个测量过程中，通过伸缩杆1记录相机5的高度变化，根据步进电机4记录相机5的水平位置变化。将相机5中的照片导出到电脑中，依据上升高度的变化，依序排列照片，并进行命名。使用三维模型后处理软件，在模型处理过程中的图像匹配、点云、网格及纹理的生成、控制点标注都是由软件依据照片重合度自动完成的。模型构建完成后，三维模型后处理软件可以直接导出模型的全高度截面的平面、正摄影图及数字高程图等信息。
本实用新型未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种用于古建筑立柱的摄影测量装置，其特征在于：包括支撑底座，支撑底座上设置有伸缩杆（1），伸缩杆（1）的上端部设置有弧形支撑架（2），弧形支撑架（2）上设置有槽口（31）向内的弧形凹槽（3），弧形凹槽（3）的上侧壁沿长度方向设置有弧形开口（32），槽口（31）处设置有弧形的齿条（33），穿过弧形开口（32）的上方设置有步进电机（4），步进电机（4）的转轴（41）穿过弧形开口（32）设置有与齿条（33）啮合的驱动齿轮（43），步进电机（4）连接有遥控拍照的相机（5）和控制器，控制器连接有电源。
2.根据权利要求1所述的用于古建筑立柱的摄影测量装置，其特征在于：所述转轴（41）与弧形开口（32）之间设置有轴承（42）。
3.根据权利要求2所述的用于古建筑立柱的摄影测量装置，其特征在于：所述相机（5）连接有限位块（51），限位块（51）滑动卡接在齿条（33）外侧的槽口（31）内。
4.根据权利要求1-3任一项所述的用于古建筑立柱的摄影测量装置，其特征在于：所述伸缩杆（1）为电动伸缩杆或机械式伸缩杆，电动伸缩杆与所述控制器相连。
5.根据权利要求4所述的用于古建筑立柱的摄影测量装置，其特征在于：所述支撑底座包括可拆卸连接的左座（7）和右座（8），左座（7）和右座（8）之间设置有直径大于古建筑立柱直径的内孔（9）。
6.根据权利要求5所述的用于古建筑立柱的摄影测量装置，其特征在于：所述左座（7）和右座（8）均为半环状，左座（7）和右座（8）的对接端设置有相互配合的插接槽（71）和插接板（72），插接槽（71）和插接板（72）上设置有螺栓孔（73），与螺栓孔（73）相配合设置有螺栓组（6）。
7.根据权利要求5或6所述的用于古建筑立柱的摄影测量装置，其特征在于：所述支撑底座下方设置有轮组和可调式支撑脚。
8.根据权利要求7所述的用于古建筑立柱的摄影测量装置，其特征在于：所述轮组包括设置在左座（7）下方的两个万向轮（10）及设置在右座（8）下方的两个定向轮（11）。
9.根据权利要求8所述的用于古建筑立柱的摄影测量装置，其特征在于：所述可调式支撑脚包括与左座（7）或/和右座（8）螺纹配合的螺杆（12），螺杆（12）的底端设置有支脚（13）。
技术总结