CN103139459A - 面向输电线路巡检应用的航拍相机摄像机控制器 - Google Patents

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韩建达
齐俊桐
吴镇炜
戴磊
梅森
赵庆杞
刘刚
夏泳
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Abstract

本发明涉及一种机载航拍云台相机及摄像机控制器，具体是指利用相机及摄像机控制接口，实现无人机地面控制系统完成相机状态检查、快门控制、摄像机变焦功能的航拍控制器。本发明在无人机云台中搭载有控制相机、摄像机的云台航拍控制器，云台航拍控制器通过相机接口和摄像机接口分别与单反相机快门和高清摄像机LANC接口连接，并通过串行通讯接口与无人机飞行控制系统连接，云台航拍控制器的控制命令集成到无人机飞行控制系统和无人机地面控制系统之间的数据链路中。本发明的有益效果体现在利用云台模块和飞行控制器的串口通讯，实现了云台相机和摄像机的远距离控制功能，提高了无人机电力巡线、抗震抗洪救灾、航拍的应用效果。

Description

面向输电线路巡检应用的航拍相机摄像机控制器
技术领域
本发明涉及一种机载航拍云台相机及摄像机控制器，具体是指利用相机及摄像机控制接口，实现无人机地面控制系统完成相机状态检查、快门控制、摄像机变焦功能的航拍控制器。
背景技术
目前，无人机在电力巡线、抗震救灾及航拍领域的应用越来越广。在这些应用中，对机载云台内的单反相机的快门控制、高清摄像机的变焦控制显得尤为重要。要远距离控制相机及摄像机，现有技术中有的利用无线遥控器实现远程控制，但距离有限；有的将相机快门和摄像及变焦按钮改造后，利用无人机遥控器控制舵机实现远程控制，虽能实现功能，但安装使用不可靠。如果利用相机及摄像机控制接口，集成到无人机飞行控制系统中，可以使无人机地面控制系统实现相机状态检查、快门控制、摄像机变焦的功能。不仅提高了系统集成度和可靠性，又扩大了控制距离。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提出了一种利用相机及摄像机控制接口，实现无人机地面控制系统完成相机状态检查、快门控制、摄像机变焦功能的面向输电线路巡检应用的航拍相机摄像机控制器。
本发明采用的技术方案是：一种面向输电线路巡检应用的航拍相机摄像机控制器，在无人机云台中搭载有控制相机、摄像机的云台航拍控制器，云台航拍控制器通过相机接口和摄像机接口分别与单反相机快门和高清摄像机LANC接口连接，并通过串行通讯接口与无人机飞行控制系统连接，云台航拍控制器的控制命令集成到无人机飞行控制系统和无人机地面控制系统之间的数据链路中；
所述云台航拍控制器包括主控芯片，用于接收无人机地面控制系统的指令，解析指令内容执行相关操作，向无人机地面控制系统反馈航拍控制器的状态信息；所述主控芯片与相机接口连接；
所述主控芯片通过摄像机协议转换芯片与摄像机接口连接；
所述主控芯片通过串口驱动芯片连接串行通讯接口；
所述主控芯片还连接有对相机预先进行功能设置的拨码开关。
所述主控芯片与状态指示灯连接，用于指示云台航拍控制器与无人机飞行控制系统的通讯状态和相机、摄像机工作状态。
所述主控芯片为AVR芯片。
所述拨码开关可对相机的延迟时间、拍照频率、快门半行程时间进行预先设置。
所述云台航拍控制器通过RS232串行通讯接口与无人机飞行控制系统连接。
所述摄像机协议转换芯片用于将无人机地面控制系统对摄像机的控制命令转换为摄像机可辨识的LANC协议。
本发明的有益效果体现在利用云台模块和飞行控制器的串口通讯，实现了云台相机和摄像机的远距离控制功能，提高了无人机电力巡线、抗震抗洪救灾、航拍的应用效果。
附图说明
图1是本发明系统连接图；
图2是云台航拍控制器的模块连接图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式加以说明。
如图1所示，云台航拍控制器通过RS232串口与无人机飞行控制系统连接，将云台航拍控制器的通讯指令数据集成到无人机飞行控制系统和无人机地面控制系统之间的数据链路中，实现无人机地面控制系统远距离控制云台航拍控制器。云台航拍控制器的相机接口与单反相机的快门接口连接。摄像机通过LANC接口与云台控制系统的摄像机接口连接。
如图2所示，云台航拍控制器采用的主控芯片为AVR芯片，通过串口驱动芯片与无人机飞行控制系统进行RS232串行通讯。AVR芯片接收无人机地面控制系统的指令后，进行指令解析，执行指令的相关操作。云台航拍控制器通过控制相机接口(即I/O接口)输出的方波频率、占空比进而控制相机拍照的频率与快门半行程时间。云台航拍控制器通过摄像机协议转换芯片将变焦、开始与结束摄像、是否自动变焦、摄像机状态检查指令转换为摄像机可辨识的LANC指令，进而控制摄像机工作。状态指示灯可以指示云台航拍控制器与无人机飞行控制器的通讯状态、相机与摄像机工作状态。
在不需要在线调试相机拍照参数的情况下，可以在使用前通过拨码开关预先设置相机拍照延迟时间、拍照频率、快门半行程时间。拨码开关为10位，由AVR芯片10位IO口读取开关数值，其中前8位表示数值，后2位表示拍照延迟时间、拍照频率、快门半行程时间功能选项。

Claims (6)

1.一种面向输电线路巡检应用的航拍相机摄像机控制器，其特征在于：在无人机云台中搭载有控制相机、摄像机的云台航拍控制器，云台航拍控制器通过相机接口和摄像机接口分别与单反相机快门和高清摄像机LANC接口连接，并通过串行通讯接口与无人机飞行控制系统连接，云台航拍控制器的控制命令集成到无人机飞行控制系统和无人机地面控制系统之间的数据链路中；
所述云台航拍控制器包括主控芯片，用于接收无人机地面控制系统的指令，解析指令内容执行相关操作，向无人机地面控制系统反馈航拍控制器的状态信息；
所述主控芯片与相机接口连接；
所述主控芯片通过摄像机协议转换芯片与摄像机接口连接；
所述主控芯片通过串口驱动芯片连接串行通讯接口；
所述主控芯片还连接有对相机预先进行功能设置的拨码开关。
2.根据权利要求1所述的面向输电线路巡检应用的航拍相机摄像机控制器，其特征在于：所述主控芯片与状态指示灯连接，用于指示云台航拍控制器与无人机飞行控制系统的通讯状态和相机、摄像机工作状态。
3.根据权利要求1或2所述的面向输电线路巡检应用的航拍相机摄像机控制器，其特征在于：所述主控芯片为AVR芯片。
4.根据权利要求1所述的面向输电线路巡检应用的航拍相机摄像机控制器，其特征在于：所述拨码开关可对相机的延迟时间、拍照频率、快门半行程时间进行预先设置。
5.根据权利要求1所述的面向输电线路巡检应用的航拍相机摄像机控制器，其特征在于：所述云台航拍控制器通过RS232串行通讯接口与无人机飞行控制系统连接。
6.根据权利要求1所述的面向输电线路巡检应用的航拍相机摄像机控制器，其特征在于：所述摄像机协议转换芯片用于将无人机地面控制系统对摄像机的控制命令转换为摄像机可辨识的LANC协议。
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