[发明专利]多旋翼无人机倾斜摄影系统

说明书

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，更具体地说，是涉及一种多旋翼无人机倾斜摄影系统。

背景技术

随着信息技术的飞速发展，二维基础地理信息数据已经很难满足我国城市信息化建设的要求，三维数字城市模型已经成为城市地理信息系统研究的一个重要方向。目前，为构建三维数字城市模型几何建模，主流采用倾斜摄影技术，以解决垂直摄影影像与卫星影像、测量地面设备之间数据不通用、后期数据处理复杂的问题。倾斜摄影是通过在飞行器上搭载多台相机，同时从垂直、倾斜等不同角度拍摄影像，获取地面物体更为完整准确的信息。据此生成的三维模型较传统手工建模周期更短、成本更低、精度更高。倾斜摄影的三维建模，可快速还原真实现状，相对传统垂直航摄具有不争的优势,不仅有效弥补了传统正射影像的不足,还大大提高了快速三维建模技术的数据获取效率。目前，仍在采用大型飞机进行倾斜摄影，其笨重、不灵活的缺点是显而易见的。无人机摄影系统具有近低空、方便灵活、影像分辨率高等特点，是更为理想和易于普及的倾斜摄影方式，但是，相较于大飞机其对云台集成度和重量的要求相对高很多，因此，如何构建质轻、载重大、集成度高的无人机云台成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种多旋翼无人机倾斜摄影系统，通过构建质轻、载重大、集成度高的无人机倾斜摄影云台，使倾斜摄影技术与多旋翼无人机相结合，为城市建设三维快速自动建模工程提供强有力技术支持，以克服现有技术的不足。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多旋翼无人机倾斜摄影系统，包括云台挂载组件，在云台挂载组件上固定的主碳管，还包括：万向轴组件，用于连接主碳管与倾斜摄影云台；摄影装置，所述摄影装置与倾斜摄影云台固定连接，用于采集摄影测量数据；倾斜摄影云台，包括横滚轴挂载付、上支撑板、下支撑架、下支撑架挂载框架，所述横滚轴挂载付设置在万向轴组件的横滚轴两侧、且与横滚轴枢接，所述上支撑板固定在横滚轴挂载付的下方，所述下支撑板挂载框架搭接在上支撑板的两侧，在下支撑板挂载框架下方固定连接所述下支撑架，下支撑架呈十字型，下支撑架的四侧设置倾斜安装架，所述摄影装置固定安装在倾斜安装架上。

所述摄影装置包括一个下视相机和四个环视相机，所述下支撑架居中安装一台镜头轴线垂直向下的下视相机，四台倾斜拍摄的环视相机环向安装在倾斜安装架上，所述四台环视相机沿环向均布安装，其轴线与下视相机的镜头轴线夹角相同，方向依次指向四个方向，构成前后左右及下视五个拍摄角度的垂直/倾斜摄影结构。

所述云台挂载组件的下方挂载有内置飞行遥接收机和飞行数据传输发射机的微波盒，所述上支撑板上设置摄影装置控制电路板，所述摄影装置控制电路板包括USB集成电路。

所述摄影装置控制电路板上方设置防护盖板。

所述摄影装置使用定焦距镜头。

所述下支撑架的底部设置四个云台支撑脚；所述下支撑架的底面上设置有纵横交接的加强筋条。

所述倾斜安装架包括倾斜相接的矩形框和支板，所述矩形框和支板分别连接在下支撑架安装单元的两相对边上；所述支板上设置相机安装孔和相机限位板。

多旋翼无人机倾斜摄影系统的控制电路包括电源转换电路、USB集成电路、相机单片机电路、相机控制信号输出电路，所述电源转换电路连接无人机的供电电源；所述USB集成电路用于将五个相机的输出端口集成为一个总输出端口；所述相机单片机电路包括单片机、向所述单片机提供时钟信号的晶振电路、相机控制信号输入接口及适配电路，所述晶振电路、相机控制信号输入接口及适配电路连接单片机；所述相机控制信号输出电路包括分别与单片机连接的相机拍照控制电路、相机对焦控制兼开关机状态检测电路、相机开关机控制电路，相机的对焦信号控制及拍照信号控制均为一个信号输入、统一控制五路输出，使五个相机同步对焦或拍照。

所述USB集成电路包括二级连接的USB集线器Ⅰ电路、USB集线器Ⅱ电路，USB集线器Ⅱ电路的上行端口连接在USB集线器Ⅰ电路的输入端口上，USB集线器Ⅰ电路的上行端口则连接USB集线器Ⅰ上行接口。

所述单片机相邻两次拍照信号输出相隔4S以上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明多旋翼无人机倾斜摄影系统让倾斜摄影技术摆脱了大型航测飞机，极大地降低了使用倾斜摄影技术的门槛和成本，系统提供的建模结构、建筑细节清晰度很适合情景再现、应急演练，带给观看者真实而震撼的视觉感受。本发明的多旋翼无人机倾斜摄影系统开创三维地理信息的新时代，为智慧城市的深入应用插上“真实、准确”的翅膀。

附图说明