[发明专利]单相机倾斜图像采集装置及采集方法

说明书

本发明涉及单相机倾斜图像采集装置及采集方法。所述装置包括相机、连接飞行器的第一旋转关节以及连接所述相机的第二旋转关节；所述第一旋转关节包括电机一和旋转臂一，所述第二旋转关节包括电机二和旋转臂二；电机一连接旋转臂一固定端，旋转臂一自由端连接电机二，电机二连接旋转臂二固定端，所述相机固定安装在旋转臂二自由端；电机一带动旋转臂一沿第一方向转动，以调整相机的第一倾斜角度；电机二带动旋转臂二沿第二方向转动，以调整相机的第二倾斜角度；所述第一方向面与第二方向垂直。通过本发明能够通过单相机实现多角度的拍摄照片，且体积小、重量轻。

技术领域

本发明涉及图像采集技术领域，特别是涉及单相机倾斜图像采集装置及采集方法。

背景技术

倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术，它突破了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、四个不同倾斜角等五个不同的角度采集影像，为用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。

航空倾斜影像不仅能够真实地反应地物情况，而且还通过采用先进的定位技术，嵌入精确的地理信息、更丰富的影像信息、更高级的用户体验，极大地扩展了遥感影像的应用领域。因此，倾斜影像技术在很多国家已经广泛应用于应急指挥、国土安全、城市管理、房产税收等行业。

然而针对电力行业，目前应用的倾斜摄影装置存在以下问题：

(1)所需相机的数量多、重量大，搭载不便。由于电力巡线通常是采用中小型无人机，搭载能力有限，而常规的5相机倾斜摄影设备，体积、重量过大难以挂载在无人机上。

(2)由于电网杆塔的高低起伏以及地形的起伏，存在扫描角度盲点。由于无人机的抖动和飞行姿态的变化，到账照片数据的重叠度不够好，视差过大，难以进行测量。

发明内容

基于此，本发明提供的单相机倾斜图像采集装置及采集方法，能够通过单相机实现多角度的拍摄照片，且体积小、重量轻。

本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供单相机倾斜图像采集装置，包括相机、连接飞行器的第一旋转关节以及连接所述相机的第二旋转关节；

所述第一旋转关节包括电机一和旋转臂一，所述第二旋转关节包括电机二和旋转臂二；电机一连接旋转臂一固定端，旋转臂一自由端连接电机二，电机二连接旋转臂二固定端，所述相机固定安装在旋转臂二自由端；

电机一带动旋转臂一沿第一方向转动，以调整相机的第一倾斜角度；电机二带动旋转臂二沿第二方向转动，以调整相机的第二倾斜角度；所述第一方向面与第二方向垂直。

优选的，所述第一旋转关节还包括转轴一，所述第二旋转关节还包括转轴二，电机一通过转轴一连接旋转臂一固定端，电机二通过转轴二连接旋转臂二固定端；

所述转轴一与所述转轴二相互垂直，电机一驱动转轴一转动，转轴一带动旋转臂一绕其沿第一方向转动；电机二驱动转轴二转动，转轴二带动旋转臂二绕其沿第二方向转动。

优选的，以所述单相机倾斜图像采集装置的水平中轴线为参照，所述第一倾斜角度为横滚角度，所述第二倾斜角度为仰俯角度。

本发明还提供单相机倾斜图像采集方法，包括：

获取飞行器的三维位置信息，所述三维位置信息包括飞行高度和飞行位置，所述飞行器挂载有权利要求1所述的单相机倾斜图像采集装置；

获取待监测电力杆塔的杆塔高度及杆塔位置；

根据所述飞行高度和飞行位置、所述杆塔高度和杆塔位置得到所述飞行器与所述待监测电力杆塔的相对位置；

根据所述相对位置控制所述单相机倾斜图像采集装置的电机一和/或电机二，以调节所述单相机倾斜图像采集装置中相机的倾斜角度。