無人機(jī)用多視角立體航攝裝置及其焦距確定的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及航空攝影測(cè)量領(lǐng)域，具體而言，涉及一種無人機(jī)用多視角立體航攝裝 置及其焦距確定的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，傾斜攝影技術(shù)作為一項(xiàng)綜合性高新技術(shù)，逐步在國(guó)際測(cè)繪遙感領(lǐng)域發(fā)展 方面開啟了新的篇章。它通過在同一飛行平臺(tái)上搭載攝影角度不同的多臺(tái)傳感器，同時(shí)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。機(jī)載傾斜攝影顛覆 了傳統(tǒng)航拍的垂直攝影模式，它所采集的多角度傾斜影像符合人眼視覺的真實(shí)直觀世界， 空間信息更豐富、完整、友好，具有廣泛的應(yīng)用前景。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(gè)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(cè)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。專利號(hào)CN201310019024. 7的文獻(xiàn)中公開了一種經(jīng)濟(jì)型機(jī)載傾斜 數(shù)碼航空攝影系統(tǒng)，包括前、后、左、右四個(gè)傾斜攝影單元和一個(gè)垂直攝影單元，適用于無人 機(jī)的低空遙感，但該文獻(xiàn)中未對(duì)輕小型無人機(jī)航攝裝置中垂直相機(jī)和傾斜相機(jī)的更精確的 相對(duì)空間位置關(guān)系和焦距關(guān)系進(jìn)行研宄，且該文獻(xiàn)中的攝影系統(tǒng)通過多個(gè)機(jī)械固定部件例 如扣卡、卡箍等對(duì)相機(jī)進(jìn)行固定，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，體積和重量都較大，仍無法很好地滿足輕小 型無人機(jī)載荷較小的要求。本發(fā)明將基于上述問題發(fā)明一種成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的高分辨率 機(jī)載傾斜數(shù)碼航空攝影系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種無人機(jī)用多視角立體航攝裝置及其焦距確 定的方法，以解決上述的問題和不足并提供至少以下所述的優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無人機(jī)用多視角立體航攝裝置，包括：連接支 架、設(shè)置在該連接支架上的垂直相機(jī)和傾斜相機(jī)；該垂直相機(jī)的主光軸與該傾斜相機(jī)的主 光軸所形成的傾角a y范圍為40°~50° ;該垂直相機(jī)的焦距f 與該傾斜相機(jī)的焦距f _4的關(guān)系為
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種無人機(jī)用多視角立體航攝裝置，其特征在于，包括： 連接支架、設(shè)置在所述連接支架上的垂直相機(jī)和傾斜相機(jī)；
所述垂直相機(jī)的主光軸與所述傾斜相機(jī)的主光軸所形成的傾角ay范圍為40°~ 50。； 所述垂直相機(jī)的焦距fai與所述傾斜相機(jī)的焦距的關(guān)系為 所述垂直相機(jī)的主光軸與所述傾斜相機(jī)的主光軸所形成的傾角，fai為所述垂直相機(jī)的焦 距，f_4為所述傾斜相機(jī)的焦距。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述傾斜相機(jī)為多個(gè)，且多個(gè)傾斜相機(jī)均勻排布在所述垂直相機(jī)的四周。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于， 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； 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)。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于， 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。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于， 所述連接支架上還設(shè)置有滑軌和絲桿，所述滑軌與所述絲桿平行設(shè)置，所述傾斜相機(jī) 與所述滑軌滑動(dòng)連接，所述絲桿通過旋轉(zhuǎn)卡件與所述傾斜相機(jī)可拆卸連接。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于： 所述連接支架由航空鋁材或者碳纖維材料制成。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，還包括：熱沉，所述熱沉分別與所述垂 直相機(jī)和所述傾斜相機(jī)的外殼接觸。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于， 所述熱沉由導(dǎo)熱塑料制成。
9. 一種確定無人機(jī)用多視角立體航攝裝置焦距的方法，其特征在于，包括： 根據(jù)無人機(jī)飛行高度、垂直相機(jī)的焦距和光敏元尺寸，確定所述垂直相機(jī)的分辨 率公式； 根據(jù)無人機(jī)飛行高度、所述垂直相機(jī)的主光軸與傾斜相機(jī)的主光軸所形成的傾角a y、 所述傾斜相機(jī)的焦距，確定所述傾斜相機(jī)的比例尺公式； 根據(jù)所述傾斜相機(jī)的比例尺公式，確定所述傾斜相機(jī)的理想分辨率公式； 根據(jù)所述垂直相機(jī)的分辨率公式和所述傾斜相機(jī)的理想分辨率公式，確定所述垂直相 機(jī)的焦距與所述傾斜相機(jī)的焦距的關(guān)系。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于， 所述傾斜相機(jī)的理想分辨率為所述傾斜相機(jī)的視場(chǎng)范圍的中點(diǎn)比例尺的分辨率。
【專利摘要】本發(fā)明涉及航空攝影測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種無人機(jī)用多視角立體航攝裝置，包括：連接支架、設(shè)置在該連接支架上的垂直相機(jī)和傾斜相機(jī)；該垂直相機(jī)的主光軸與該傾斜相機(jī)的主光軸所形成的傾角αy范圍為40°～50°；該垂直相機(jī)的焦距f垂直與該傾斜相機(jī)的焦距f傾斜的關(guān)系為通過精確地限定垂直相機(jī)主光軸和傾斜相機(jī)主光軸的相對(duì)空間位置關(guān)系以及焦距關(guān)系，可以同時(shí)獲取建筑物頂部和側(cè)面的紋理信息，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積和重量都較小，很好地滿足輕小型無人機(jī)載荷較小的要求。
【IPC分類】G01M11-00, G01C11-02
【公開號(hào)】CN104729484
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510178317
【發(fā)明人】李英成, 劉飛, 丁曉波, 楊江江, 任亞鋒, 劉沛
【申請(qǐng)人】中測(cè)新圖(北京)遙感技術(shù)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年4月15日