一种用于航空器的对置双相机转盘式倾斜摄影装置的制作方法

本发明涉及一种用于航空器的对置双相机转盘式倾斜摄影装置。

背景技术：

机载倾斜摄影是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新航拍技术,它通过在同一飞行平台上搭载摄影角度不同的多台传感器，来采集地物不同侧面的空间影像。机载倾斜摄影颠覆了传统航拍的垂直摄影模式,它所采集的多角度倾斜影像符合人眼视觉的真实直观世界,空间信息更丰富、完整、友好,具有广泛的应用前景。然而,世界上现有机载倾斜摄影系统普遍均存在设计复杂、仪器大型化、造价昂贵、运行成本高的缺点,且单一的、接近40度的倾斜摄影角度设计主要是为了满足景观覆盖的目的,并不能很好适应测绘行业影像测图的需要。近年来,基于无人机、无人飞艇的低空遥感技术得到了较快的发展,高性能ccd相机的分辨率可达数千万级像素,利用搭载在无人飞行平台上的、摄影角度设计及整体布局合理的多个ccd(电器耦合器件，chargecoupleddevice)相机进行低空摄影不仅能为自然灾害评估、军事情报收集、应急指挥、城市管理等应用提供低成本、实时的高清倾斜影像数据,还能满足测绘行业测图及其它三维空间信息处理的需要。

目前使用的航空倾斜摄影装置普遍采用多个内置相机，通过不同角度的摆放，实现多个角度拍摄，以获取地面的全景图像。或者为了减少整机重量和成本，采用转动内置相机实现多角度拍摄；为了减少整机重量和成本，通常采用转动内置相机实现多角度拍摄，以减少内置相机数量。由于内置相机自身的体积和重量较大，转动时会引起整机震动也较大，同时也增加了电量的消耗，不利于航空摄影。

上述技术方案的缺陷在于：

1、装置重量较大，整机震动明显；

2、相机转动结构复杂，精度低，可靠性差；

3、相机转动周期长，在一定重叠率要求下，拍摄效率和质量会下降。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于航空器的对置双相机转盘式倾斜摄影装置，实现了从空中向地面任意方向的拍摄，丰富了产品的应用范围，其结构简单，可靠性高，有效地减轻航空倾斜摄影装置的重量，更加适应航空摄影。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于航空器的对置双相机转盘式倾斜摄影装置，其包括：

第一相机、第二相机、转盘式角度调节机构、用于驱动转盘式角度调节机构的动力部件；

转盘式角度调节机构包括若干空间角度不同的镜片、由动力部件驱动的转盘、若干连接杆，镜片与连接杆数目一致且对应设置，转盘可旋转地安装在航空器上，连接杆一端连接镜片，另一端连接转盘；若干连接杆呈辐射状设置在转盘上；

第一相机安装在航空器上，第二相机安装在航空器上；第一相机、第二相机相对设置在转盘的两侧；

动力部件安装在航空器上；

通过转动转盘，切换正对第一相机、第二相机的镜片，从而改变第一相机、第二相机的拍摄方向。

本发明中，通过在相机前设置若干空间角度不同的镜片，获取不同方向的入射光源，在相机固定的情况下，通过切换空间角度不同的镜片，改变相机入射光源的方向，进一步实现从空中向地面多个角度的拍摄。

本发明中相对设置双相机，减少目标位置的拍摄时间，增大了拍摄照片的重叠面积，可以减少航拍重叠率的要求，增加航线的间隔，提高工作效率，从而更加适合航空摄影。

本发明中，以其中一个相机镜头的方向为前方。

根据本发明的另一具体实施方式，镜片数目为6个，通过设置6个镜片实现从空中向地面六个方向的拍摄。

根据本发明的另一具体实施方式，若干镜片包括第一镜片组、第二镜片组，第一镜片组包括左前、左下、左后三个方向的镜片，第二镜片组包括右前、右下、右后三个方向的镜片。

根据本发明的另一具体实施方式，左前镜片和右前镜片相对设置在转盘的两侧；左后镜片和右后镜片相对设置在转盘的两侧；左下镜片和右下镜片相对设置在转盘的两侧；本方案中，相机拍摄时，同时有两个镜片位于工作位置，其中工作位置，指镜片和相机进行配合使用时镜片所在的位置，保证第一相机、第二相机可以同时进行拍摄，镜片空间的角度不同，第一相机、第二相机拍摄的照片不同，大大提高了工作效率。

根据本发明的另一具体实施方式，动力部件为舵机，舵机通过驱动轴连接转盘；舵机带动驱动杆驱动转盘转动，进而实现镜片的切换；整个拍摄过程中，由于转动转盘及其上的镜片，其质量轻，转动时的震动小，对整机的拍摄效果影响也小，整个传动过程只有一个自由度的运动，传动结构简单，定位精度高。

根据本发明的另一具体实施方式，相机为卧式相机，这里的卧式相机是指光轴与水平面所成的角度小于或等于75°。

根据本发明的另一具体实施方式，连接杆均匀分布在转盘上，相邻连接杆之间的角间距为60°。当到达目标位置时，通过第一相机、第二相机进行拍摄，完成该角度拍摄后，通过舵机，带动转盘转动60度，切换至其它不同状态的镜片，进行其它角度的拍摄；多次旋转转盘，完成目标位置的多角度拍摄。

根据本发明的另一具体实施方式，转盘式倾斜摄影装置还包括基座，基座安装在航空器上，第一相机、第二相机、动力部件固定安装在基座上，转盘可旋转地安装在基座上；基座中对应第一相机、第二相机、动力部件设有支撑座，其可拆卸的连接与航空器，其中还设有航空拍摄装置的其它零部件，如控制机构等。

本发明中，转盘转动两次即可完成该目标位置的拍摄，例如，初始状态下，第一相机对应左下镜片，第二相机对应右下镜片，该角度拍摄完成后，舵机带动转盘转动60度，将左前镜片切换至对应第一相机的位置，将右前镜片切换至对应第二相机的位置，进行该角度的拍摄；拍摄完成后，舵机带动转盘再次转动60度，再将左后境片切换至对应第一相机的位置，将右后镜片切换至对应第二相机的位置，进行该角度的拍摄。

本发明的有益之处在于：通过转动镜片实现多角度拍摄，两个内置相机实现六个内置相机的拍摄效果。相比传统倾斜相机立式布局设置，有效的减轻整个装置的重量，有利于航空摄影；同时由于转动转盘及镜片组，其质量轻，转动时的震动小，对整机的拍摄效果影响也小。内置相机位置固定，其电连接无需运动，减小失效风险，可靠性高。只有一个自由度的运动，传动结构简单，定位精度高。内置相机拍摄的照片相互重叠，可以减少航拍重叠率要求，增加航线的间隔，提高工作效率，从而更加适应航空摄影。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是实施例1的一种用于航空器的对置双相机转盘式倾斜摄影装置的整体结构示意图；

图2是实施例1的一种用于航空器的对置双相机转盘式倾斜摄影装置的示意图，其显示了左下、右下方向的拍摄状态；

图3是实施例1的一种用于航空器的对置双相机转盘式倾斜摄影装置的示意图，其显示了左前、左后方向的拍摄状态；

图4是实施例1的一种用于航空器的对置双相机转盘式倾斜摄影装置的示意图，其显示了右前、右后方向的拍摄状态。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种用于航空器的对置双相机转盘式倾斜摄影装置，如图1-4所示，包括：基座及设置在基座上的第一相机1、第二相机2、转盘式角度调节机构3、用于驱动转盘式角度调节机构的舵机4；其中，第一相机1、第二相机2均为卧式相机；转盘式角度调节机构3包括六个空间角度不同的镜片31、由舵机4驱动的转盘32、六个连接杆33，镜片31与连接杆33数目一致且对应设置，转盘32可旋转地安装在基座上，连接杆33一端连接镜片31，另一端连接转盘32；六个连接杆33呈辐射状设置在转盘32上；第一相机1、第二相机2相对设置在转盘32的两侧；舵机4通过驱动轴41连接转盘32；通过转动转盘32，切换正对第一相机1、第二相机2的镜片31，从而改变第一相机1、第二相机2的拍摄方向。

其中，镜片31数目为6个，连接杆33的数目也为6个，其均匀分布在转盘32上，相邻连接杆33之间的角间距为60°；将6个镜片31分为第一镜片组311、第二镜片组312，第一镜片组311包括左前、左下、左后三个方向的镜片31，第二镜片组312包括右前、右下、右后三个方向的镜片32；其中左前镜片和右前镜片相对设置在转盘32的两侧；左后镜片和右后镜片相对设置在转盘32的两侧；左下镜片和右下镜片相对设置在转盘32的两侧。

如图2-4所示(图中虚线区域显示了拍摄范围)，当该对置双相机转盘式倾斜摄影装置使用时，通过舵机4驱动转盘32的转动，实现拍摄状态从图2-图4的转变。例如，如图2所示，初始状态拍摄下，第一相机1对应左下镜片，第二相机2对应右下镜片，该角度拍摄完成后，舵机4带动转盘32转动60度，如图3所示，将左前镜片切换至对应第一相机1的位置，将右前镜片切换至对应第二相机2的位置，进行该角度的拍摄；拍摄完成后，舵机带动转盘再次转动60度，如图4所示，再将左后境片切换至对应第一相机1的位置，将右后镜片切换至对应第二相机2的位置，进行该角度的拍摄。

舵机4带动镜片转盘32水平转动，控制转盘32转动角度，使转盘32上的镜片分别正对第一相机1和第二相机2，实现六个方向的光线分别反射进入第一相机1和第二相机2，分别获取左前、左下、左后、右前、右下、右后六个方向的照片，实现多角度的拍摄。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。