CN110568716A - 一种倾斜摄影装置及视角调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种倾斜摄影装置及视角调节方法，包括倾斜摄影装置和视角调节方法，倾斜摄影装置包括外壳、固定件、4个并列一排的相机和旋转组件；先通过旋转组件将各相机旋转至水平或竖直方向，将各相机初始设置垂直于排列方向的方向，使得摄像方向平行于4个相机的中线，转动相机使得中间两个相机向外转动β角度，外侧两个相机向外转动的角度为θ，转动相机后，中间两个相机的视场边界相互平行；本装置和方法能够在传统的相机拍摄基础上，增加拍摄区域，精准地调节相机转动角度，形成多视角的全方位拍摄。

Description

一种倾斜摄影装置及视角调节方法

技术领域

本发明涉及技术领域，具体而言，涉及一种倾斜摄影装置及视角调节方法。

背景技术

倾斜摄影技术是国际摄影测量领域近十几年发展起来的一项高新技术，该技术通过从不同的视角同步采集影像，获取到丰富的建筑物顶面及侧视的高分辨率纹理。它不仅能够真实地反映地物情况，高精度地获取物方纹理信息，还可通过先进的定位、融合、建模等技术，生成真实的三维城市模型。

目前的倾斜摄影相机一般为五相机结构，包括四个倾斜相机，以及一个中间正摄相机，该技术的缺陷在于：只能采集五个视角的数据，若要增加采集角度，需要增加更多的相机，大大增加装置的体积重量，增加成本。

因此，如何提供一种使用少量相机能实现多角度自由拍摄的倾斜摄影的方法和装置，是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种倾斜摄影装置及视角调节方法，其能够在传统的相机拍摄基础上，增加拍摄区域，精准地调节相机转动角度，形成多视角的全方位拍摄。

本发明的实施例是这样实现的：

一种倾斜摄影装置及视角调节方法，其包括：倾斜摄影装置和视角调节方法，倾斜摄影装置包括4个并列一排的相机和旋转组件，视角调节方法为：

S1、先通过旋转组件将各相机旋转至水平或竖直方向，使得倾斜摄影装置形成8个拍摄区域；

S2、相机的感光元件的矩形长边设置在垂直于各相机所在排列的方向，相机的感光元件的矩形宽边设置在相机的转动方向，并将各相机初始设置垂直于排列方向的方向，使得摄像方向平行于4个相机的中线；

S3、转动相机使得中间两个相机向外转动β角度，外侧两个相机向外转动的角度为θ，其中β＜θ＜2β，其中β角度为：

其中，d₁和d₂分别为相机的感光元件的矩形长边和宽边长度，f为相机的镜头焦距；

S4、中间两个相机的主光轴设为L₁，靠近中间的视场边界设为L₂，转动相机后，中间两个相机的L₂相互平行。

在本发明较佳的实施例中，通过上述S1～S4调节后，4个相机拍摄区域的中间部分具有条形的间隔，中线两侧的两个相机所拍摄的区域具有重合边缘以保持拍摄区域连续。

在本发明较佳的实施例中，上述S1中相机拍摄时具有两种状态，4个相机的排列连线垂直于或平行于飞行方向。

在本发明较佳的实施例中，上述倾斜摄影装置还包括外壳和固定件，旋转组件连接至外壳的中部，外壳具有两个安装相机的通槽，固定件连接至外壳内且位于通槽内，相机固定至固定件。

在本发明较佳的实施例中，上述相机的镜头为定焦镜头，定焦镜头的焦距范围为20mm～150mm。

在本发明较佳的实施例中，上述固定件相对于外壳可转动，通过固定件的转动调节相机的倾斜角度。

在本发明较佳的实施例中，上述旋转组件设置有供转动的卡孔，旋转组件通过将卡孔连接至用于拍摄的摄影架，旋转组件相对于外壳可转动。

在本发明较佳的实施例中，上述旋转组件为电机或舵机，电机或舵机带动外壳旋转来调节相机的排列方向。

本发明的有益效果是：

本发明通过固定件调节相机的倾斜角度以便于调整拍摄视角，通过计算出β角度而调整相机的转动，4个相机排列为一排，通过旋转组件将相机分别调节在水平方向和竖直方向，使得相机排列在第一状态的位置而垂直于飞行方向，或使得相机排列在第二状态的位置而平行于飞行方向，通过旋转组件将相机排列的位置转换，如此循环，形成8个视角的拍摄区域；本方法能够在传统的相机拍摄基础上，增加拍摄区域，精准地调节相机转动角度，形成多视角的全方位拍摄。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。

图1为传统相机拍摄区域图；

图2为本发明倾斜摄影装置的拍摄区域图；

图3为本发明倾斜摄影装置结构示意图；

图4为本发明相机的调节角度图；

图5为本发明倾斜摄影装置的拍摄示意图；

图6为本发明倾斜摄影装置的拍摄投影图；

图标：1-外壳；2-固定件；3-相机；4-旋转组件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，传统相机3视角区域为上下左右四个区域围绕中间区域，拍摄区域共5个。

第一实施例

请参照图2，本实施例的拍摄区域为8个区域，在水平位置，倾斜摄影装置拍摄完成后转动角度至竖直位置，倾斜摄影装置完成拍摄，形成8个视角的拍摄区域，

请参照图3，本实施例提供一种倾斜摄影装置及视角调节方法，其包括：倾斜摄影装置和视角调节方法，倾斜摄影装置包括外壳1、固定件2、4个并列一排的相机3和旋转组件4，旋转组件4连接至外壳1的中部，旋转组件4设置有供转动的卡孔，旋转组件4通过将卡孔连接至用于拍摄的摄影架，外壳1的中部设置有圆形的通孔，旋转组件4***该通孔并固定，旋转组件4相对于外壳1可转动，旋转组件4为电机或舵机，电机或舵机带动外壳1旋转来调节相机3的排列方向，旋转组件4带动外壳1转动而使得相机3调节至水平位置或竖直位置；外壳1的一面开口设置以便于相机3拍摄，外壳1的另一面设置呈两个安装相机3的通槽，固定件2连接至外壳1内且位于通槽内，相机3固定至固定件2，固定件2呈框状且相机3卡紧在固定件2内，使用螺钉将相机3固定，固定件2的顶底两端分别凸设有凸点，外壳1内壁的相对位置设置有凹口，凸点卡入凹口使得固定件2与外壳1匹配且固定件2相对于外壳1可转动，通过固定件2的转动调节相机3的倾斜角度，相机3的镜头为定焦镜头，定焦镜头的焦距范围为20mm～150mm，本实施例中调节定焦镜头的焦距为100mm。

请参照图4、图5和图6，视角调节方法为：

S1、先通过旋转组件4将各相机3旋转至水平或竖直方向，相机3在拍摄一个角度后，旋转组件4将外壳1转动至另一角度，本实施例中采用水平和竖直的两个角度，相机3拍摄时具有两种状态，4个相机3的排列连线垂直于或平行于飞行方向，旋转组件4转动后，使得倾斜摄影装置形成8个拍摄区域；

S2、相机3的感光元件的矩形长边设置在垂直于各相机3所在排列的方向，相机3的感光元件的矩形宽边设置在相机3的转动方向，并将各相机3初始设置垂直于排列方向的方向，使得摄像方向平行于4个相机3的中线；

S3、转动相机3使得中间两个相机3向外转动β角度，外侧两个相机3向外转动的角度为θ，其中β＜θ＜2β，其中β角度为：

其中，d₁和d₂分别为相机3的感光元件的矩形长边和宽边长度，f为相机3的镜头焦距；

本实施例中，d₁＝105mm，d₂＝73mm，f＝100mm，β计算约为20°，角度θ取值为30°。

S4、中间两个相机3的主光轴设为L₁，靠近中间的视场边界设为L₂，转动相机3后，中间两个相机3的L₂相互平行，以此调节角度后，4个相机3拍摄区域的中间部分具有条形的间隔，中线两侧的两个相机3所拍摄的区域具有重合边缘以保持拍摄区域连续。

综上所述，本发明实例通过固定件调节相机的倾斜角度以便于调整拍摄视角，通过计算出β角度而调整相机的转动，4个相机排列为一排，通过旋转组件将相机分别调节在水平方向和竖直方向，使得相机排列在第一状态的位置而垂直于飞行方向，或使得相机排列在第二状态的位置而平行于飞行方向，通过旋转组件将相机排列的位置转换，如此循环，形成8个视角的拍摄区域；本方法能够在传统的相机拍摄基础上，增加拍摄区域，精准地调节相机转动角度，形成多视角的全方位拍摄。

本说明书描述了本发明的实施例的示例，并不意味着这些实施例说明并描述了本发明的所有可能形式。本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种倾斜摄影装置及视角调节方法，其特征在于，包括：倾斜摄影装置和视角调节方法，所述倾斜摄影装置包括4个并列一排的相机和旋转组件，所述视角调节方法为：

S1、先通过旋转组件将各相机旋转至水平或竖直方向，使得倾斜摄影装置形成8个拍摄区域；

S2、相机的感光元件的矩形长边设置在垂直于各相机所在排列的方向，相机的感光元件的矩形宽边设置在相机的转动方向，并将各相机初始设置垂直于排列方向的方向，使得摄像方向平行于4个相机的中线；

S3、转动相机使得中间两个相机向外转动β角度，外侧两个相机向外转动的角度为θ，其中β＜θ＜2β，其中β角度为：

其中，d₁和d₂分别为相机的感光元件的矩形长边和宽边长度，f为相机的镜头焦距；

S4、中间两个相机的主光轴设为L₁，靠近中间的视场边界设为L₂，转动相机后，中间两个相机的L₂相互平行。

2.根据权利要求1所述的一种倾斜摄影装置及视角调节方法，其特征在于，通过所述S1～S4调节后，4个相机拍摄区域的中间部分具有条形的间隔，中线两侧的两个相机所拍摄的区域具有重合边缘以保持拍摄区域连续。

3.根据权利要求2所述的一种倾斜摄影装置及视角调节方法，其特征在于，所述S1中相机拍摄时具有两种状态，4个相机的排列连线垂直于或平行于飞行方向。

4.根据权利要求2所述的一种倾斜摄影装置及视角调节方法，其特征在于，所述倾斜摄影装置还包括外壳和固定件，所述旋转组件连接至外壳的中部，所述外壳具有两个安装相机的通槽，所述固定件连接至外壳内且位于通槽内，所述相机固定至固定件。

5.根据权利要求4所述的一种倾斜摄影装置及视角调节方法，其特征在于，所述相机的镜头为定焦镜头，定焦镜头的焦距范围为20mm～150mm。

6.根据权利要求4所述的一种倾斜摄影装置及视角调节方法，其特征在于，所述固定件相对于外壳可转动，通过固定件的转动调节相机的倾斜角度。

7.根据权利要求6所述的一种倾斜摄影装置及视角调节方法，其特征在于，所述旋转组件设置有供转动的卡孔，所述旋转组件通过将卡孔连接至用于拍摄的摄影架，所述旋转组件相对于外壳可转动。

8.根据权利要求4所述的一种倾斜摄影装置及视角调节方法，其特征在于，所述旋转组件为电机或舵机，电机或舵机带动外壳旋转来调节相机的排列方向。