拍攝時(shí)360度全方位沒有死角。同時(shí)中間下視相機(jī)擺動(dòng)到35度角拍攝也是出于這種考慮。
[0016]優(yōu)選的是云臺(tái)的主材料采用高強(qiáng)度的碳纖板制作，既保證了云臺(tái)的強(qiáng)度和穩(wěn)固性，又降低了云臺(tái)的重量。
[0017]優(yōu)選的是云臺(tái)固定相機(jī)的部分專門設(shè)計(jì)了與相機(jī)外形想匹配的安裝架，將相機(jī)裝進(jìn)安裝架里面后，用三顆螺絲將相機(jī)與安裝架固定，確保相機(jī)與云臺(tái)剛性連接，系統(tǒng)使用時(shí)相機(jī)不會(huì)有任何抖動(dòng)，能夠獲得更好的數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。
[0018]優(yōu)選的是控制單元硬件上采用高性能的舵機(jī)和成熟的單片機(jī)芯片，并配以優(yōu)化的程序算法，確保了控制單元能夠及時(shí)準(zhǔn)確地控制中間下視相機(jī)在1.5秒周期內(nèi)完成擺動(dòng)動(dòng)作和數(shù)據(jù)采集工作。
【附圖說明】
[0019]圖1為3相機(jī)云臺(tái)正面圖。
[0020]圖2為3相機(jī)云臺(tái)俯視圖。
[0021]圖3為3相機(jī)云臺(tái)側(cè)視圖。
[0022]圖4為3相機(jī)云臺(tái)3D模型圖。
[0023]圖5為3相機(jī)航空三維數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件原理圖。
[0024]圖6為3相機(jī)航空三維數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)控制單元軟件實(shí)現(xiàn)流程。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合具體附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型展開說明。
[0026]當(dāng)控制單元收到飛機(jī)飛行控制系統(tǒng)發(fā)出的曝光信號(hào)后，馬上觸發(fā)與單片機(jī)相連的三臺(tái)相機(jī)同步曝光，并控制舵機(jī)帶動(dòng)下視相機(jī)向后、向前各擺動(dòng)到與垂直向下方向成35度角曝光一次，然后下視相機(jī)馬上回到垂直向下狀態(tài)，至此一次數(shù)據(jù)采集過程完成，此過程持續(xù)時(shí)間不超過1.5秒鐘。
[0027]如圖1所示:為了固定安裝3相機(jī)航空三維數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要硬件，本實(shí)用新型通過CAD制圖軟件設(shè)計(jì)了 3相機(jī)安裝云臺(tái)，左右兩臺(tái)相機(jī)傾斜安裝，中間相機(jī)垂直安裝。
[0028]如圖4所示，為3相機(jī)安裝到云臺(tái)后的三維立體效果圖。
[0029]如圖5所示，飛機(jī)飛控提供的電源經(jīng)“電源模塊”轉(zhuǎn)換后分別提供給“處理器”、“多相機(jī)快門控制模塊”和“舵機(jī)”；“處理器”收到飛控的曝光信號(hào)后，馬上給“多相機(jī)快門控制模塊”曝光信號(hào)，同時(shí)給“舵機(jī)”輸入舵角改變信號(hào)；“舵機(jī)”收到信號(hào)后通過軸承連接控制中間相機(jī)按照設(shè)定的角度進(jìn)行擺動(dòng)，“多相機(jī)快門控制模塊”根據(jù)“處理器”給出的曝光信號(hào)，通過快門線同步和異步觸發(fā)相機(jī)曝光拍照，獲取不同角度的影像信息。
[0030]如圖6所示，控制單元的芯片處理器通電初始化完成后就處于待命狀態(tài)，一直等待飛機(jī)飛控系統(tǒng)給出曝光信號(hào)，如有信號(hào)輸入，控制單元里面的定時(shí)器通過調(diào)整PWM占空比來改變舵機(jī)舵角從而控制相機(jī)擺動(dòng)；同時(shí)I/O裝置輸出曝光信號(hào)控制相機(jī)曝光。否則若無信號(hào)輸入，控制單元一直處于待機(jī)狀態(tài)。
[0031]本實(shí)用新型的目的在于解決目前市面上無人機(jī)平臺(tái)成熟的三維數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)匱乏，有人駕駛飛機(jī)平臺(tái)的傾斜攝影相機(jī)造價(jià)昂貴、質(zhì)量較重的問題。
[0032]以上內(nèi)容是本實(shí)用新型的詳細(xì)說明，主要用于幫助理解本實(shí)用新型的工作原理及核心思想，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干的簡(jiǎn)單的替換和參數(shù)修改(如相機(jī)型號(hào)、鏡頭焦距、相機(jī)的安裝擺動(dòng)角度、擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)方式和曝光方式等)，都應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于無人機(jī)平臺(tái)的3相機(jī)航空三維數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:包括兩臺(tái)固定的左視、右視相機(jī)和一臺(tái)可前后擺動(dòng)的垂直向下安裝的下視相機(jī)，一個(gè)控制下視相機(jī)前后擺動(dòng)和三臺(tái)相機(jī)曝光的控制單元，以及一個(gè)安裝3臺(tái)相機(jī)和控制單元的支架云臺(tái)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無人機(jī)平臺(tái)的3相機(jī)航空三維數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:控制單元由單片機(jī)和舵機(jī)以及數(shù)據(jù)通訊連接線纜組成，單片機(jī)控制舵機(jī)帶動(dòng)中間下視相機(jī)前后擺動(dòng)并控制3臺(tái)相機(jī)曝光。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于無人機(jī)平臺(tái)的3相機(jī)航空三維數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:控制單元可控制舵機(jī)帶動(dòng)中間下視相機(jī)前后擺動(dòng)的角度為35度角。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無人機(jī)平臺(tái)的3相機(jī)航空三維數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:左視相機(jī)和右視相機(jī)分別與垂直向下方向以35度的夾角安裝在云臺(tái)的兩側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無人機(jī)平臺(tái)的3相機(jī)航空三維數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:3臺(tái)相機(jī)都安裝有數(shù)據(jù)通信線纜，數(shù)據(jù)通信線纜與控制單元的單片機(jī)相連，由單片機(jī)通過數(shù)據(jù)通信線纜向相機(jī)發(fā)出曝光信號(hào)來觸發(fā)相機(jī)曝光。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無人機(jī)平臺(tái)的3相機(jī)航空三維數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:3臺(tái)相機(jī)均采用同一款質(zhì)量低于300g的微單相機(jī)和20mm焦距的定焦鏡頭。
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種基于無人機(jī)平臺(tái)的3相機(jī)航空三維數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主要由3臺(tái)相機(jī)組成的采集單元、單片機(jī)和舵機(jī)組成的控制單元、安裝固定采集單元和控制單元的云臺(tái)三大部分組成。三臺(tái)相機(jī)以工字型安裝在云臺(tái)上，左右視角相機(jī)斜向下35度角固定安裝，中間相機(jī)可前后擺動(dòng)。獨(dú)特的3相機(jī)云臺(tái)設(shè)計(jì)方式配合微控制器的精準(zhǔn)擺動(dòng)控制，使中間相機(jī)能夠一次獲取3個(gè)視角的影像數(shù)據(jù)，整個(gè)系統(tǒng)能夠一次性采集地物左視、右視、下視、前視、后視5個(gè)視角的影像數(shù)據(jù)，從而全方位地獲取地物三維信息。本系統(tǒng)的制作和使用成本低廉，結(jié)構(gòu)輕便，適合無人機(jī)平臺(tái)。結(jié)合無人機(jī)的機(jī)動(dòng)性和靈活性，該實(shí)用新型成為一種十分經(jīng)濟(jì)實(shí)用的無人機(jī)三維數(shù)據(jù)獲取解決方案。
【IPC分類】G01C11/00
【公開號(hào)】CN205280066
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520965884
【發(fā)明人】劉巖, 陳鵬
【申請(qǐng)人】北京中天易觀信息技術(shù)有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2015年11月30日