本發(fā)明涉及航空攝影測量領(lǐng)域，具體而言，涉及無人機(jī)用多視角立體航攝裝置。

背景技術(shù)：

近年來，航測技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，其中，傾斜攝影技術(shù)作為一項(xiàng)綜合性高新技術(shù)，逐步在國際測繪遙感領(lǐng)域發(fā)展方面開啟了新的篇章。

傾斜攝影技術(shù)通過在同一飛行平臺上搭載攝影角度不同的多臺影像傳感器(相機(jī))，同時從垂直、傾斜等不同的角度采集影像，獲取地面物體更為完整準(zhǔn)確的信息。該技術(shù)獲取的數(shù)據(jù)范圍大、精度高，數(shù)據(jù)生產(chǎn)自動化程度高，大大降低了三維模型的生產(chǎn)周期和成本，生產(chǎn)的成果數(shù)據(jù)具有模型真實(shí)、現(xiàn)勢性強(qiáng)、全要素等特點(diǎn)，可以更好地為國土、房產(chǎn)、城管、應(yīng)急、公眾互聯(lián)網(wǎng)等多個領(lǐng)域提供空間信息服務(wù)。

隨著我國民用輕小型無人機(jī)遙感系統(tǒng)的快速發(fā)展，逐漸形成了以衛(wèi)星、通用航空、低空無人機(jī)三位一體的遙感技術(shù)體系。低空無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)作為通用航空傾斜攝影技術(shù)的延伸與發(fā)展，逐漸在數(shù)字城市等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。傾斜攝影傳感器集成作為傾斜攝影技術(shù)的一個重要環(huán)節(jié)，需重點(diǎn)考慮相機(jī)的數(shù)量和各相機(jī)的傾角，以便獲取目標(biāo)物最為詳細(xì)的紋理信息。目前最為常用的通用航空的五視立體攝影測量結(jié)構(gòu)，但是該類型的結(jié)構(gòu)重量、體積比較大，不能夠兼顧輕小型無人機(jī)載荷較小的特點(diǎn)，難以在輕小型無人機(jī)遙感系統(tǒng)上使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供無人機(jī)用多視角立體航攝裝置，以提高相機(jī)設(shè)計的合理性。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了無人機(jī)用多視角立體航攝裝置，包括：

連接支架、設(shè)置在所述連接支架的底面上的一個垂直相機(jī)和四個傾斜相機(jī)；

所述連接支架的底面為矩形，所述垂直相機(jī)位于所述連接支架的底面的中央，所述連接支架的底面的每一個角落處均設(shè)置有一個傾斜相機(jī)；

每個傾斜相機(jī)的主光軸均朝向相鄰的一個傾斜相機(jī)所在的位置偏轉(zhuǎn)，且任意兩個傾斜相機(jī)的主光軸均不平行；

所述垂直相機(jī)的主光軸與每個所述傾斜相機(jī)的主光軸之間的傾角為40°。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，

每個所述傾斜相機(jī)的焦距均小于55mm，所述垂直相機(jī)的焦距小于35mm。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，

相鄰的兩個傾斜相機(jī)的主光軸之間的夾角為54.07°。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，

不相鄰的兩個傾斜相機(jī)的主光軸之間的夾角為80°。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，

所述連接支架包括連接底板和固定在所述連接底板上的固定框架；在所述連接底板遠(yuǎn)離所述固定框架的一側(cè)設(shè)置有上蓋，所述上蓋與所述連接底板蓋合，以形成中空腔體式的連接支架；

所述固定框架用于固定所述垂直相機(jī)和所述傾斜相機(jī)。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，

所述固定框架包括萬向接頭，所述萬向接頭的一端與所述連接底板固定連接，另一端與所述傾斜相機(jī)固定連接。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，其中，

所述連接支架由航空鋁材或者碳纖維材料制成。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第七種可能的實(shí)施方式，其中，

四個所述傾斜相機(jī)和垂直相機(jī)的鏡頭直徑均為68mm。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第八種可能的實(shí)施方式，其中，

在所述連接支架的內(nèi)部設(shè)置有處理芯片，在所述上蓋的外表面上設(shè)置有天線、屏幕、數(shù)據(jù)線連接口、相機(jī)調(diào)準(zhǔn)旋鈕；

所述天線、屏幕、數(shù)據(jù)線連接口、相機(jī)調(diào)準(zhǔn)旋鈕和所述相機(jī)均與所述處理芯片電連接。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第九種可能的實(shí)施方式，其中，

上蓋和所述連接底板的厚度均為1.2mm。

本發(fā)明實(shí)施例提供的無人機(jī)用多視角立體航攝裝置，其通過設(shè)置了連接支架、設(shè)置在所述連接支架的底面上的一個垂直相機(jī)和四個傾斜相機(jī)；其中，所述連接支架的底面為矩形，所述垂直相機(jī)位于所述連接支架的底面的中央，所述連接支架的底面的每一個角落處均設(shè)置有一個傾斜相機(jī)；每個傾斜相機(jī)的主光軸均朝向相鄰的一個傾斜相機(jī)所在的位置偏轉(zhuǎn)，且任意兩個傾斜相機(jī)的主光軸均不平行；所述垂直相機(jī)的主光軸與每個所述傾斜相機(jī)的主光軸之間的傾角為40°。采用此種傾斜相機(jī)的排布方式，提高了整體結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，可以使用體積和重量較小的傾斜相機(jī)來組成航攝裝置。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的無人機(jī)用多視角立體航攝裝置的立體視圖；

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的無人機(jī)用多視角立體航攝裝置的側(cè)視圖；

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的無人機(jī)用多視角立體航攝裝置的仰視圖；

圖4示出了相關(guān)技術(shù)中的一種多視角相機(jī)視圖。

圖中，101，上蓋；102，連接底板；103，固定框架；104，傾斜相機(jī)；105，垂直相機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

經(jīng)過對相關(guān)技術(shù)中已經(jīng)存在的傾斜攝影裝置進(jìn)行了解和長期實(shí)驗(yàn)，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)中存在的傾斜攝影裝置的設(shè)計方式不夠合理，相機(jī)的排布方式會導(dǎo)致攝影裝置整體占用空間較大，體積較重，針對該種情況，本申請?zhí)峁┝藷o人機(jī)用多視角立體航攝裝置，如圖1-3所示，包括：

連接支架、設(shè)置在所述連接支架的底面上的一個垂直相機(jī)105和四個傾斜相機(jī)104；

所述連接支架的底面為矩形，所述垂直相機(jī)105位于所述連接支架的底面的中央，所述連接支架的底面的每一個角落處均設(shè)置有一個傾斜相機(jī)104；

每個傾斜相機(jī)104的主光軸均朝向相鄰的一個傾斜相機(jī)104所在的位置偏轉(zhuǎn)，且任意兩個傾斜相機(jī)104的主光軸均不平行；

所述垂直相機(jī)105的主光軸與每個所述傾斜相機(jī)104的主光軸之間的傾角為40°。

其中，本申請所提供的無人機(jī)用多視角立體航攝裝置整體尺寸為258×228×103mm(不包含鏡頭)；258×228×153mm(包含鏡頭)。如圖4所示，相關(guān)技術(shù)中，一些設(shè)計人員會將傾斜相機(jī)104設(shè)計為：傾斜相機(jī)104的主光軸均朝向遠(yuǎn)離垂直相機(jī)105的形式，這會導(dǎo)致傾斜相機(jī)104的邊沿可能會超出連接支架的邊沿，這直接回導(dǎo)致航攝裝置整體占用空間較大。而本申請所提供的航攝裝置中則是每個傾斜相機(jī)104的主光軸均朝向相鄰的一個傾斜相機(jī)104所在的位置偏轉(zhuǎn)，基本保證了傾斜相機(jī)104的邊沿不會超出連接支架的邊沿，降低了整體的空間占用度。

整體來看，本申請所提供的航攝裝置由4個55mm焦距的傾斜相機(jī)104和1個35mm焦距的垂直相機(jī)105組成，垂直相機(jī)105的中軸線(可以對等的理解為垂直相機(jī)105的主光軸)與任意一個傾斜相機(jī)104的中軸線(可以對等的理解為傾斜相機(jī)104的主光軸)之間的夾角為40°，垂直相機(jī)105的長寬高分別100×73×79mm，鏡頭直徑為68mm，鏡頭總高度為53mm。四個傾斜相機(jī)104呈馬耳他十字結(jié)構(gòu)排列，傾斜角為40度(傾斜相機(jī)104的主光軸與連接支架底面的夾角為40度)，垂直相機(jī)105垂直放置在中間。(一般情況下，此裝置裝載的相機(jī)焦距可調(diào)，只能下調(diào)，不能上調(diào))

傾斜相機(jī)104的長寬高分別為100×73×99mm，鏡頭直徑為68mm，鏡頭總高度為76mm。相鄰2個傾斜相機(jī)104(指在連接支架底面上的同一個邊沿上的兩個傾斜相機(jī)104，如圖2中，最下側(cè)的兩個相機(jī)，或最右側(cè)的兩個相機(jī))的中軸線(可以對等的理解為主光軸)之間的夾角為54.07°，處于對角線上2個傾斜相機(jī)104中軸線之間的夾角為80°。

除了上述區(qū)別外，傾斜相機(jī)104和垂直相機(jī)105的其他參數(shù)可以基本相同。如傾斜相機(jī)104和垂直相機(jī)105的鏡頭內(nèi)直徑均可以設(shè)置為58.8mm，外直徑均可以設(shè)置為68mm。

具體的，所述連接支架包括連接底板102(骨架結(jié)構(gòu))和固定在所述連接底板102上的固定框架103；在所述連接底板102遠(yuǎn)離所述固定框架103的一側(cè)設(shè)置有上蓋101，所述上蓋101與所述連接底板102蓋合，以形成中空腔體式的連接支架；

所述固定框架103用于固定所述垂直相機(jī)105和所述傾斜相機(jī)104。

為了降低整體重量，連接底板102和上蓋101的材料可以選用航空硬質(zhì)鋁合金或碳纖維材料，連接底板102和上蓋101的壁厚可以設(shè)置為1.2mm，既保證整體的強(qiáng)度要求，同時也降低了整體的質(zhì)量。通過連接底板102和上蓋101可以再經(jīng)過噴砂、氧化黑、激光雕刻等表面處理，以及電火花、線切割等加工工藝。連接底板102上的固定框架103是用來固定每個相機(jī)的，固定框架103與傾斜相機(jī)104/垂直相機(jī)105的連接是通過在固定框架103的邊沿上均勻排列的6個M2螺栓實(shí)現(xiàn)的。

上蓋101與連接底板102的連接可以通過在角落處設(shè)置的4個M3螺栓實(shí)現(xiàn)。

在不同的工作環(huán)境下，對傾斜相機(jī)104的拍攝角度(可理解為傾斜相機(jī)104主光軸與垂直相機(jī)105主光軸的夾角)有不同的需求，為了便于調(diào)整拍攝角度，可以設(shè)置萬向接頭來連接傾斜相機(jī)104和連接底板102，以使用戶可以依據(jù)實(shí)際的使用需求來調(diào)節(jié)傾斜相機(jī)104，即所述固定框架103包括萬向接頭，所述萬向接頭的一端與所述連接底板102固定連接，另一端與所述傾斜相機(jī)104固定連接。

一般情況下，采用上述方式制成的無人機(jī)用多視角立體航攝裝置，其整體重量較輕(約1.5kg)，可以裝入載重4公斤級的固定翼無人機(jī)、旋翼無人機(jī)和無人直升機(jī)使用。

優(yōu)選的，在所述連接支架的內(nèi)部設(shè)置有處理芯片，在所述上蓋的外表面上設(shè)置有天線、屏幕、數(shù)據(jù)線連接口、相機(jī)調(diào)準(zhǔn)旋鈕；

所述天線、屏幕、數(shù)據(jù)線連接口、相機(jī)調(diào)準(zhǔn)旋鈕和所述相機(jī)均與所述處理芯片電連接。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。