[发明专利]一种自动调整拍摄间隔的摄像设备及其控制方法

权利要求书

1.一种自动调整拍摄间隔的摄像设备，包括摄像头组件本体，所述摄像头组件本体由镜头(1)、壳体(2)、图像传感器(3)和数字信号处理模块(4)组成，所述镜头(1)安装在壳体(2)的一端，所述图像传感器(3)和数字信号处理模块(4)设置在壳体(2)内，数字信号处理模块(4)与图像传感器(3)通信相连，其特征在于所述摄像头组件本体还有自动调整拍摄间隔模块，所述自动调整拍摄间隔模块包括传感器模块和控制器(8)，所述传感器模块包括姿态传感器(5)、速度传感器(6)和高度传感器(7)，所述姿态传感器(5)、速度传感器(6)和高度传感器(7)分别设置在壳体(2)内，所述控制器(8)分别与姿态传感器(5)、速度传感器(6)和高度传感器(7)通信相连，并控制镜头(1)的拍摄动作，对如上的自动调整拍摄间隔的摄像设备的控制方法，包括以下步骤：

①.姿态传感器(5)得到摄像头组件本体的移动方向信息，并传输给控制器(8)；

②.速度传感器(6)得到摄像头组件本体的移动速度v，并传输给控制器(8)；

③.高度传感器(7)得到摄像头组件本体的高度h，并传输给控制器(8)；

④.控制器(8)根据摄像头组件镜头的焦距计算出视场角FOV；

⑤.根据预设水平和垂直重合度要求，计算所允许的最大拍摄间隔时间t_x和t_y，取两者之间小的数值为下次拍摄触发时间间隔；

⑥.重复以上步骤1-5，直至拍摄任务结束；

根据摄像设备移动方向，速度V、高度h、视场角FOV以及预设的重合度数值获取拍摄时间间隔的具体计算公式是：

拍摄的图像宽高比(水平：垂直)为a：b，宽高比在拍摄开始前设定；

投影在地面的a可由

计算得出；b可由宽高比计算得出；

由姿态传感器得到无人机飞行方向和水平夹角α，由速度传感器得到飞行速度V，计算出无人机水平飞行速度V_x和垂直飞行速度V_y，

飞行方向及速度

其中V_x＝V×cosα (2)

V_y＝V×sinα (3)

设拍摄时间间隔为t，在t时间内

无人机水平移动距离为S_x＝V_x×t (4)

垂直移动距离S_y＝V_y×t (5)

水平重合度

垂直重合度

假设预设的最小水平重合度为Px，最小垂直重合度为Py，

结合公式(2)，(4)，公式(6)可变为

要求得到Ox≥Px，则

同理Oy≥Py，得到

比较tx和ty，取较小的数值为拍摄间隔t。

2.根据权利要求1所述的自动调整拍摄间隔的摄像设备，其特征在于还有重合度输入模块(9)，所述重合度输入模块(9)是液晶屏或拨盘，重合度输入模块(9)与控制器(8)通信相连。

3.根据权利要求1所述的自动调整拍摄间隔的摄像设备，其特征在于所述图像传感器(3)是CCD或CMOS。

4.根据权利要求1所述的自动调整拍摄间隔的摄像设备，其特征在于所述控制器(8)是微处理器、DSP或FPGA芯片。

5.根据权利要求1所述的自动调整拍摄间隔的摄像设备，其特征在于所述姿态传感器(5)是6轴或9轴惯性传感器组件IMU。

6.根据权利要求1所述的自动调整拍摄间隔的摄像设备，其特征在于所述速度传感器(6)是GPS或IMU。

7.根据权利要求1所述的自动调整拍摄间隔的摄像设备，其特征在于所述高度传感器(7)是激光测距仪或气压计。

8.根据权利要求2所述的自动调整拍摄间隔的摄像设备，其特征在于所述重合度输入模块(9)通过无线传输模块或有线传输方式与控制器(8)通信相连。