[发明专利]无人机摄影摄像系统及其位移补偿机构

权利要求书

1.无人机摄影摄像系统，包括无人机、安装于无人机上的摄像终端以及用户终端，摄像终端包括航拍云台以及单片机，轴航拍云台连接于单片机输出端，单片机输入端连接有陀螺仪、用于定位当前位置或拍摄地理位置的GPS定位模块以及数据收发模块，用户终端包括输入单元、数据传输单元和显示单元，数据传输单元与数据收发模块通信连接，其特征在于：摄像终端包括多摄像头摄像系统，多摄像头摄像系统包括无人机摄像防抖系统和拍摄照片自动拼接系统，无人机摄影摄像防抖系统包括用于获取启动后第一时刻图像和第二时刻图像的图像获取单元、用于获取第一时刻至第二时刻这段时 间内无人机抖动方向的抖动获取单元、 根据图像获取单元与抖动获取单元获取抖动方向进行计算补偿移动量的计算单元以及补偿单元，补偿单元用于沿着抖动方向的相反方向移动第二时刻的图像，已实现对所述第一时刻的图像进行补偿，其中，所述第二时刻的图像的移动距离为补偿移动量；

第一时刻的图像中至少选定第一检测点，在所述第二时刻的图像中至少选定第二检测点，根据所述第一检测点和所述第二检测点，计算补偿移动量，其中，所述补偿移动量是所述第一检测点和所述第二检测点的像素差；

拍摄照片自动拼接系统包括

影像预处理，其用于消除摄影摄像在色彩上的差异，对摄像进行色彩平衡处理；

影像数据库建设，用于对影像预处理处理后的将相邻摄像之间进行配对，建设立体像对模型；

特征点匹配，根据对影像数据库建设中设立的立体像对模型进行角点提取，得到不同影像间同名点的相对坐标，以此获取相邻摄影摄像的双线性转换参数；

以及影像拼接；

摄像防抖系统还包括监测单元，收集所述检测数据以实时监测所述摄像模组的振动角度，同时删选出不符合要求的所述检测数据 ；以及 警报单元，所述警报单元通信地连接于所述监测单元以对应不符合要求的所述检测数据发出警报，便于用户终端进行调节；

影像拼接每一对立体像对中都含有相对应的双线性变换参数;利用公式：x′( h31 X+h32 Y + 1) = h11 X + h12 Y + h13；

y′( h31 X+ h32 Y + 1) = h21 X + h22 Y + h23；

其中x、y是指左影像中点的纵横坐标；x′、y′指位于右影像中与（x、y）同名的像点坐标；hi,j表示双线性变换参数；

建立以立体像对中左影像为基准的坐标系，并将右片的几何坐标归算到此坐标系下，利用同样的方式可将一条航带中的所有影像的平面坐标都归算到以第一张序列影像为基准的坐标系下。

2.根据权利要求1所述的无人机摄影摄像系统，其特征在于：特征点匹配进行Harris角点提取。

3.根据权利要求2所述的无人机摄影摄像系统，其特征在于：特征点匹配还进行Ransac平差处理，其用于对计算出数据的数学模型参数，得到有效样本数据。

4.根据权利要求3所述的无人机摄影摄像系统，其特征在于：Ransac平差处理具体操作步骤如下：⑴从匹配点集合中随机采样求出矩阵参数所需要的最少匹配点对数，用⑶步中的方法求解出变换矩阵H=,其中h13和h23表示右片相对于左片的平移量；h11，h12，h21，h22表示尺度和旋转量；h31和h32表示水平和垂直方向的变形量；

⑵对所有匹配点集合中的点根据变换模型H计算误差;当成立时确定该匹配点对

位内点，算出所有内点并计内点数为m；

⑶用这m对内点重新解求H，通过H及确定新的内点及内点数m′;当m′>m，继续执行第⑵步；当m′=m，即内点数趋于稳定，则执行第下一步；

⑷经过N次随机采样后选取得到内点数最多的那次所取的内点集合为依据,求解出变换关系H。

5.根据权利要求1所述的无人机摄影摄像系统，其特征在于：包括位移补偿机构，位移补偿机构包括安装座、沿着X轴方向移动的X轴运动件、用于驱动X轴运动件活动的X轴驱动器、沿着Y轴方向移动的Y轴运动件以及用于驱动Y轴运动件活动的Y轴驱动器，安装座与X轴运动件之间、X轴运动件与Y轴运动件之间设有两个霍尔检测单元，安装座上设有与霍尔检测单元相连接的电路板，X轴运动件、Y轴运动件均具有同轴线且用于安装摄像头的内环，X轴运动件内环直径大于Y轴运动件内环直径，X轴运动件、安装座上均设有向上凸起的两对侧板，X轴运动件的两对侧板与安装座的两对侧板相垂直设置，每对侧板包括两个侧板，每个侧板均开有安装孔，两个侧板之间安装有驱动杆，驱动杆通过安装孔固定于侧板上，驱动杆包括丝杆轴，X轴运动件上设有安装在丝杆轴上的X轴丝杆螺母，X轴运动件丝杆螺母通过与安装座丝杆轴配合实现在X轴线上来回滑动；Y轴运动件具有Y轴丝杆螺母，Y轴运动件丝杆螺母通过与安装座丝杆轴配合实现在Y轴线上来回滑动; X轴运动件丝杆螺母上方设有第一磁性块，第一磁性块下方至少放置有上述霍尔检测单元，Y轴运动件丝杆螺母通上方设有第二磁性块，第二磁性块下方至少放置有上述霍尔检测单元。