CN106017421A - 一种基于轻小型无人机的摆扫式低空摄影测量装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于轻小型无人机的摆扫式低空摄影测量装置，轻小型无人机的下中心板通过减震球连接支撑板形成减震平台，减震平台中心位置竖直连接悬挂杆，悬挂杆的上端固定连接驱动马达，驱动马达同轴连接小齿轮，小齿轮啮合连接大齿轮，大齿轮上连接摇臂的一端，摇臂的另一端通过滚轮连接相机底座支撑板的一端，所述悬挂杆的底端垂直活动连接相机底座支撑板的中心位置，所述相机底座支撑板上连有机载相机。本发明的技术效果是：简化了当前主流倾斜摄影测量装置的结构，减轻了装置重量，增加了作业时间，而且连续角度拍摄受风力制约小。
Description
技术领域
本发明涉及一种摄影测量装置，尤其涉及一种基于轻小型无人机的摆扫式低空摄影测量装置。
背景技术
目前，国内外研发的低空摄影测量装置主要集中在基于单相机的垂直摄影测量和多相机组合的倾斜摄影测量。单相机的垂直摄影测量无法获取多角度的地物影像信息，比如建筑物的侧面信息，交会角小，制约了摄影测量精度的提高。而多相机组合的倾斜摄影测量平台结构复杂，相机数较多，成本高，作业时间短，与本发明在作业时间上有一定的差距。多角度的摄影测量主要用于高精度的摄影测量与三维城市建模等应用。
现有的轻小型无人机多角度航空摄影测量主要集中在倾斜摄影测量***的实现，与本发明的研究内容相近的有我国2013年授予的一种数字航空倾斜摄影测量装置，专利号：ZL201220681352.4，描述了一种数字航空倾斜摄影测量装置，该装置了安装一台镜头轴线垂直向下的下视相机和四台倾斜相机环向安装于支架上，其镜头轴线在空间中与下视相机的镜头轴线呈一固定夹角，并分别指向四个方向，构成前后左右及下视五个拍摄角度的垂直/倾斜摄影结构，以实现多角度拍摄的功能。2015年实用新型专利多角度阵列组合的航空数字倾斜摄影测量装置，专利号：ZL201510002994.5，描述了一种多角度阵列组合的航空数字倾斜摄影测量装置，包括照相机多角度阵列单元、以及与该照相机多角度阵列单元连接的照相机控制单元、影像存储单元、电源控制单元，在照相机多角度阵列单元包括多个照相机组，每个照相机组包括多台照相机，组合每个照相机组中的一台照相机构成一个拍摄阵列组合，能扩展航摄视域角度，提高实景三维模型的质量。2016年授予的发明专利多旋翼无人机倾斜摄影***，专利号：ZL201510668233.3，描述了一种多旋翼无人机倾斜摄影***，包括云台挂载组件、倾斜摄影云台，包括横滚轴挂载、上支撑板、下支撑架、下支撑架挂载框架，下支撑架的四侧设置倾斜安装架，摄影装置固定安装在倾斜安装架上，通过多相机组合实现倾斜摄影测量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于轻小型无人机的摆扫式低空摄影测量装置，以解决现有的多角度低空摄影测量集中于多相机组合倾斜摄影测量装置存在结构复杂、云台体积大、装置较重、摄影角度固定、相机数量多、价格昂贵、作业时间短等缺点。上述多相机组合倾斜摄影测量***虽能实现多角度对地观测，但需要多达四个以上的相机进行同时拍摄，只能根据支架固定角度采集影像。现有针对多角度低空摄影测量主要依赖于增加相机数量来完成，只是单纯的以固定几个角度进行拍摄，而轻小型无人机平台易受气流或风力的影响，此类平台获取的影像难以保证质量要求，同时，多相机组合大幅增加了轻小型无人机重量，进而大大减少了滞空作业时间，影响低空摄影测量效率。
本发明是这样实现的，它包括减震球、支撑板、驱动马达、小齿轮、大齿轮、摇臂、悬挂杆、相机底座支撑板、滚轮、机载相机、轻小型无人机，其特征在于：轻小型无人机的下中心板通过减震球连接支撑板形成减震平台，减震平台中心位置竖直连接悬挂杆，悬挂杆的上端固定连接驱动马达，驱动马达同轴连接小齿轮，小齿轮啮合连接大齿轮，大齿轮上连接摇臂的一端，摇臂的另一端通过滚轮连接相机底座支撑板的一端，所述悬挂杆的底端垂直活动连接相机底座支撑板的中心位置，所述相机底座支撑板上连有机载相机。
所述驱动马达和机载相机连接轻小型无人机的锂电池和主控制装置。
本发明的技术效果是：基于摆扫式摄影成像来完成多角度低空摄影测量，仅依靠单台数码相机在轻小型无人机行进的过程中左右摆动拍摄来获取一定角度内多幅影像。与上述的其他发明相比，首先是拍摄角度不固定，可提供从垂直摄影到一定倾斜角度内连续的影像；其次，简化了当前主流倾斜摄影测量装置的结构，减轻了装置重量，增加了作业时间，而且连续角度拍摄受风力制约小，设备维护容易和降低了多角度低空倾斜摄影测量的门槛，该装置性能稳定、成本更加低廉。本航拍装置以非固定角度对地进行拍摄，以摆扫的方式成像，可获取一定角度内角度连续变化的航拍影像，能采集到宽基线大倾角、高重叠度的立体像对，有利于保证所摄影像质量和提高轻小型无人机测绘精度；同时，本发明结构简单、质量较轻、成本低、数据采集方式灵活、滞空作业时间长、作业效率高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的侧视图。
在图中，1、减震球 2、支撑板 3、驱动马达 4、小齿轮 5、大齿轮 6、摇臂 7、悬挂杆 8、相机底座支撑板 9、滚轮 10、机载相机 11、轻小型无人机 12、下中心板 13、锂电池 14、主控制装置 。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明是这样实现的，轻小型无人机11的下中心板12通过减震球1连接支撑板2形成减震平台，减震平台中心位置竖直连接悬挂杆7，悬挂杆7的上端固定连接驱动马达3，驱动马达3同轴连接小齿轮4，小齿轮4啮合连接大齿轮5，大齿轮5上连接摇臂6的一端，摇臂6的另一端通过滚轮9连接相机底座支撑板8的一端，所述悬挂杆7的底端垂直活动连接相机底座支撑板8的中心位置，所述相机底座支撑板8上连有机载相机10，所述驱动马达3和机载相机10连接轻小型无人机的锂电池13和主控制装置14。使用时，通过锂电池13对驱动马达3和机载相机10供电，机载相机10持续拍摄，而驱动马达3带动摇臂使得相机底座支撑板可以左右摆动，能高效完成多角度的拍摄，可实现垂直和倾斜摄影。
Claims (2)
1.一种基于轻小型无人机的摆扫式低空摄影测量装置，它包括减震球、支撑板、驱动马达、小齿轮、大齿轮、摇臂、悬挂杆、相机底座支撑板、滚轮、机载相机、轻小型无人机，其特征在于：轻小型无人机的下中心板通过减震球连接支撑板形成减震平台，减震平台中心位置竖直连接悬挂杆，悬挂杆的上端固定连接驱动马达，驱动马达同轴连接小齿轮，小齿轮啮合连接大齿轮，大齿轮上连接摇臂的一端，摇臂的另一端通过滚轮连接相机底座支撑板的一端，所述悬挂杆的底端垂直活动连接相机底座支撑板的中心位置，所述相机底座支撑板上连有机载相机。
2.根据权利要求1所述的一种基于轻小型无人机的摆扫式低空摄影测量装置，其特征在于：所述驱动马达和机载相机连接轻小型无人机的锂电池和主控制装置。
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