CN105681746A - 航拍装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种航拍装置及系统，包括集成芯片单元(201)，及与集成芯片单元(201)分别电连接的飞行传感器单元(202)、图像数据输入单元(203)、动力控制驱动单元(204)、无线传输单元(205)，集成芯片单元(201)实时获取飞行传感器单元(202)的飞行传感器数据，以及无线传输单元(205)的飞行控制命令，并依据飞行传感器数据及飞行控制命令，向动力控制驱动单元(204)发送控制命令，集成芯片单元(201)还获取图像数据输入单元(203)采集的图像信息或视频信息，并将图像信息或视频信息存储到一个存储单元中。本发明通过集成芯片单元(201)直接获取图像数据输入单元(203)采集的图像信息或视频信息，省去了云台，使得航拍装置体积缩小，重量减轻。
Description
技术领域
本发明涉及飞行技术领域，尤其涉及一种航拍装置及系统。
背景技术
随着飞行技术的不断发展，航拍装置已经广泛应用于军事及民用领域，航拍装置是指具有航拍功能的飞行器或无人机以及其他飞行设备等。航拍装置已经广泛应用在地质灾害监测、森林防火、航拍测绘、环境监测及目标侦查等领域。
以航拍无人机为例，现有技术航拍无人机100的飞行控制单元101采用单独的一颗芯片实现，如ARM(AdvancedRISC(ReducedInstructionSetComputer)Machines，高级精简指令集计算机)、FPGA(Field－ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)或DSP(DigitalSignalProcessing，数字信号处理器)等，外部分别电连接飞行传感器单元102、电调单元103、云台单元104，并通过无线发射单元105完成与GCS(GroundControlStation，地面控制终端单元)106的数据交互。云台单元104还分别电连接云台控制单元107及相机和传感器单元108，云台控制单元107由另外的芯片和复杂的电路单元来实现，用于实现对云台单元104的控制以及对相机和传感器单元108的图像采集和处理。飞行传感器单元102包括方向传感器、高度传感器、IMU惯性测量传感器、位置传感器等飞机保持稳定飞行姿态的传感器模块。
为了保证航拍无人机100的正常飞行，飞行控制单元101还电连接供电单元、时钟单元、LED指示灯等(图中未示)。
现有技术航拍无人机100的飞行控制单元101，云台控制单元107分属不同芯片，交互能力差，在航拍应用中，必须搭载云台单元104，而搭载云台单元104体积大、重量重，必然增加了操作的危险性，也导致了目前无人机的应用偏向于专业领域，无法进入大众消费市场。
同时，现有技术航拍无人机100在航拍应用中，必须搭载云台单元104，才能得到稳定画面的航拍视频，同时缺少对图像智能处理和识别的能力。
进一步的，现有技术航拍无人机100的飞行控制单元101，云台控制单元107分属不同芯片甚至不同的PCB(PrintedCircuitBoard，印制线路板)，在供电单元唯一的情况下，必然会包含多个分立的BUCK电路(降压式变换电路)单元及多个LDO电路(lowdropoutregulator，低压差线性稳压器)单元，供电单元体积大，供电不稳定，功耗损失大。
中国专利申请号为201110449598.9，名称为“用于模型飞机的飞行控制的电路板和模型飞机”的发明专利申请中，公开了一种通过优化集成飞行状态控制功能于一单芯片、简化电路板的线路设计、减少电路板上元器件的数量，从而降低模型飞机重量、降低模型飞机成本的技术方案。但该专利技术方案仅限于集成飞行控制功能于一单芯片，适用于传统固定翼飞机或不具备航拍功能的飞行装置上。无法解决现有技术航拍无人机100存在的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种航拍装置，能够实现航拍装置的小体积、小重量。实现不搭载云台进行稳像。实现稳定供电、功耗损失小。
为解决上述技术问题，本发明实施例公开一种航拍装置，包括：一个集成芯片单元，及与所述集成芯片单元分别电连接的一个飞行传感器单元、一个图像数据输入单元、一个动力控制驱动单元、一个无线传输单元，所述集成芯片单元用于实时获取所述飞行传感器单元的飞行传感器数据，以及无线传输单元的飞行控制命令，并依据所述飞行传感器数据及所述飞行控制命令，向所述动力控制驱动单元发送控制命令，所述集成芯片单元还用于获取所述图像数据输入单元采集的图像信息或视频信息，并将所述图像信息或视频信息存储到一个存储单元中。
本发明实施例通过集成芯片单元直接获取图像数据输入单元采集的图像信息或视频信息，省去了云台，使得航拍装置体积缩小，重量减轻。
作为一种举例说明，还包括一个与所述集成芯片单元电连接的电源管理芯片单元，用于为所述集成芯片单元供电。
本发明实施例使用电源管理芯片单元为航拍装置供电，代替了占板面积大、包含多个分立BUCK电路(降压式变换电路)单元及多个LDO电路(lowdropoutregulator，低压差线性稳压器)单元的供电电路单元，使得航拍装置的体积进一步减小，重量进一步减轻，且供电稳定、功耗损失小。
作为一种举例说明，所述集成芯片单元还依据所述飞行传感器数据及所述图像信息或视频信息，对所述图像信息或视频信息做电子稳像处理。
本发明实施例不需要使用体积大重量重的云台进行稳像，而是通过集成芯片单元依据飞行传感器数据及图像信息或视频信息，对图像信息或视频信息做电子稳像处理，实现了航拍装置不搭载云台进行稳像，同时稳像效率高，稳像自由度大。
作为一种举例说明，所述集成芯片单元还将所述图像信息或视频信息通过所述无线传输单元传送给一个GCS地面控制终端单元进行显示，所述飞行控制命令由所述GCS地面控制终端单元发送给所述无线传输单元。
作为一种举例说明，所述集成芯片单元还用于接收所述GCS地面控制终端单元通过所述无线传输单元传输的控制指令，根据所述控制指令对所述图像数据输入单元进行控制操作。
作为一种举例说明，所述集成芯片单元还用于接收所述GCS地面控制终端单元通过所述无线传输单元传输的管理指令，根据所述管理指令对所述存储的所述图像信息或视频信息进行管理操作。
作为一种举例说明，所述集成芯片单元还用于接收所述GCS地面控制终端单元通过所述无线传输单元传输的管理指令，并存储所述管理指令。
作为一种举例说明，所述集成芯片单元还用于配置所述图像数据输入单元的采集参数信息。
作为一种举例说明，所述图像数据输入单元是摄像头模组。
本发明所要解决的又一技术问题是提供一种航拍系统，能够实现航拍系统的小体积、小重量。实现不搭载云台进行稳像。实现稳定供电、功耗损失小。
为解决上述技术问题，本发明实施例公开一种航拍系统，包括：一个集成芯片单元，及与所述集成芯片单元分别电连接的一个飞行传感器单元、一个图像数据输入单元、一个动力控制驱动单元、一个无线传输单元，所述集成芯片单元包括一个第一处理器模块、一个第二处理器模块，所述第一处理器模块用于实时获取所述飞行传感器单元的飞行传感器数据，所述第二处理器模块用于获取所述无线传输单元的飞行控制命令，并传送给所述第一处理器模块，所述第一处理器模块用于依据所述飞行传感器数据及所述飞行控制命令，向所述动力控制驱动单元发送控制命令，所述第二处理器模块还用于获取所述图像数据输入单元采集的图像信息或视频信息，并将所述图像信息或视频信息存储到一个存储单元中。
本发明实施例通过集成芯片单元中的第二处理器模块直接获取图像数据输入单元采集的图像信息或视频信息，省去了云台，使得航拍系统体积缩小，重量减轻。
作为一种举例说明，还包括一个与所述集成芯片单元电连接的电源管理芯片单元，用于为所述集成芯片单元供电。
本发明实施例使用电源管理芯片单元为航拍系统供电，代替了占板面积大、包含多个分立BUCK电路(降压式变换电路)单元及多个LDO电路(lowdropoutregulator，低压差线性稳压器)单元的供电电路单元，使得航拍系统的体积进一步减小，重量进一步减轻，且供电稳定、功耗损失小。
作为一种举例说明，所述第二处理器模块还用于从所述第一处理器模块读取所述飞行传感器数据，并依据所述飞行传感器数据及所述图像信息或视频信息，对所述图像信息或视频信息做电子稳像处理。
本发明实施例不需要使用体积大重量重的云台进行稳像，而是通过集成芯片单元中的第二处理器模块依据飞行传感器数据及图像信息或视频信息，对图像信息或视频信息做电子稳像处理，实现了航拍系统不搭载云台进行稳像，同时稳像效率高，稳像自由度大。
作为一种举例说明，所述第二处理器模块还将所述图像信息或视频信息通过所述无线传输单元传送给一个GCS地面控制终端单元进行显示，所述飞行控制命令由所述GCS地面控制终端单元发送给所述无线传输单元。
作为一种举例说明，所述第二处理器模块还用于接收所述GCS地面控制终端单元通过所述无线传输单元传输的控制指令，根据所述控制指令对所述图像数据输入单元进行控制操作。
作为一种举例说明，所述第二处理器模块还用于接收所述GCS地面控制终端单元通过所述无线传输单元传输的管理指令，根据所述管理指令对所述存储的所述图像或视频信息进行管理操作。
作为一种举例说明，所述第二处理器模块还用于接收所述GCS地面控制终端单元通过所述无线传输单元传输的管理指令，并存储所述管理指令。
作为一种举例说明，所述第二处理器模块还用于配置所述图像数据输入单元的采集参数信息。
作为一种举例说明，所述集成芯片单元还包括一个ISP图像信号处理单元，所述ISP图像信号处理单元用于对所述图像数据输入单元采集的图像信息或视频信息进行图像信号处理，得到处理后的图像信息或视频信息，所述第二处理器模块用于获取所述处理后的图像信息或视频信息
作为一种举例说明，还包括一个ISP图像信号处理单元，所述ISP图像信号处理单元电连接在所述图像数据输入单元与所述集成芯片单元之间，所述ISP图像信号处理单元用于对所述图像数据输入单元采集的图像信息或视频信息进行图像信号处理，得到处理后的图像信息或视频信息，所述集成芯片中的第二处理器模块用于获取所述处理后的图像信息或视频信息。
作为一种举例说明，所述第二处理器模块还用于接收所述GCS地面控制终端单元通过所述无线传输单元传输的图像处理控制指令，所述ISP图像信号处理单元接收所述图像处理控制指令，并依据所述图像处理控制指令对所述图像数据输入单元采集的图像信息或视频信息进行图像信号处理。
作为一种举例说明，所述集成芯片单元还包括一个编解码单元，所述编解码单元用于对所述第二处理器模块获取的图像信息或视频信息进行压缩转换，得到特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件，再将所述特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件传送至所述第二处理器模块。
作为一种举例说明，还包括一个编解码单元，所述编解码单元与所述集成芯片单元电连接，所述编解码单元用于对所述第二处理器模块获取的图像信息或视频信息进行压缩转换，得到特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件，再将所述特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件传送至所述第二处理器模块。
作为一种举例说明，所述集成芯片单元还包括一个编解码单元，所述编解码单元用于对所述第二处理器模块获取的处理后的图像信息或视频信息进行压缩转换，得到特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件，再将所述特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件传送至所述第二处理器模块。
作为一种举例说明，还包括一个编解码单元，所述编解码单元与所述集成芯片单元电连接，所述编解码单元用于对所述第二处理器模块获取的处理后的图像信息或视频信息进行压缩转换，得到特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件，再将所述特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件传送至所述第二处理器模块。
作为一种举例说明，所述集成芯片单元还包括一个GPU图形处理器单元，所述第二处理器模块用于从所述第一处理器模块读取所述飞行传感器数据，所述GPU图形处理器单元用于从所述第二处理器模块获取所述飞行传感器数据和所述图像信息或视频信息，并依据所述飞行传感器数据及所述图像信息或视频信息，对所述图像信息或视频信息做电子稳像处理。
作为一种举例说明，所述集成芯片单元还包括一个GPU图形处理器单元，所述第二处理器模块用于从所述第一处理器模块读取所述飞行传感器数据，所述GPU图形处理器单元用于从所述第二处理器模块获取所述飞行传感器数据和所述图像信息或视频信息，并依据所述飞行传感器数据及所述处理后的图像信息或视频信息，对所述图像信息或视频信息做电子稳像处理。
附图说明
图1是现有技术公开的航拍无人机100的结构示意图；
图2是本发明优选实施例一的航拍无人机200的结构示意图；
图3是本发明优选实施例二的航拍无人机300的结构示意图；
图4是本发明优选实施例二的另一种举例说明的航拍无人机400的结构示意图；
图5是本发明优选实施例二的又一种举例说明的航拍无人机500的结构示意图；
图6是本发明优选实施例二的再一种举例说明的航拍无人机600的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。
参照图2，示出了本发明优选实施例一的航拍无人机200的结构示意图。航拍无人机200包括集成芯片单元201，与集成芯片单元201分别电连接的飞行传感器单元202、图像数据输入单元203、动力控制驱动单元204、无线传输单元205，无线传输单元205还电连接GCS(GroundControlStation，地面控制终端)单元206。集成芯片单元201实时读取飞行传感器单元202的飞行传感器数据，以及GCS(GroundControlStation，地面控制终端)单元206发送给无线传输单元205的飞行控制命令，并依据所述飞行传感器数据及所述飞行控制命令，向动力控制驱动单元204发送控制命令，以控制航拍无人机200飞行动作，集成芯片单元201还读取图像数据输入单元203采集的图像信息或视频信息，并将所述图像信息或视频信息存储到一个存储单元中(图中未示)，所述存储单元集成在集成芯片单元201中。作为另外的举例，在本举例说明中，所述存储单元还可以是一个外置于集成芯片单元201的存储单元。
集成芯片单元201还将所述图像信息或视频信息通过无线传输单元205传送给GCS(GroundControlStation，地面控制终端)单元206进行显示。集成芯片单元201还依据所述飞行传感器数据及所述图像信息或视频信息，对所述图像信息或视频信息做电子稳像处理。其中电子稳像处理技术具体依据公知的电子稳像的基本方法和稳像算法实现，因电子稳像处理技术属于现有公知技术，在此不再详述。
集成芯片单元201还接收GCS(GroundControlStation，地面控制终端)单元206通过无线传输单元205传输的控制指令，根据所述控制指令对图像数据输入单元203进行控制操作。这里的控制操作是指向图像数据输入单元203发送拍照命令或录像命令，以控制图像数据输入单元203进行拍照或录像。
集成芯片单元201还接收GCS(GroundControlStation，地面控制终端)单元206通过无线传输单元205传输的管理指令，根据所述管理指令对所述存储的所述图像信息或视频信息进行管理操作。这里的管理操作是指对所述存储的所述图像信息或视频信息进行复制、重命名、删除已存储的文件等操作。
集成芯片单元201还接收GCS地面控制终端单元206通过所述无线传输单元传输的管理指令，并存储所述管理指令。一旦航拍无人机200发生炸机等事故，可以通过查询所述管理指令来确认是否发生人为误操作。
集成芯片单元201还配置图像数据输入单元203的采集参数信息。采集参数信息是指分辨率、帧率等信息。
集成芯片单元201还配置飞行传感器单元202的传感器参数。
集成芯片单元201还将获取到的飞行传感器数据通过无线传输单元205发送给GCS(GroundControlStation，地面控制终端)单元206，以显示无人机的位置和状态信息。
在本优选实施例中，还包括一个与集成芯片单元201电连接的电源管理芯片单元(图中未示)，为集成芯片单元201及其他单元供电。
作为另外的举例，在本举例说明中，仍可采用包含多个分立的BUCK电路(降压式变换电路)单元及多个LDO电路(lowdropoutregulator，低压差线性稳压器)单元的供电单元为集成芯片单元201及其他单元供电。
在本优选实施例中，飞行传感器单元202包括IMU(Inertialmeasurementunit惯性测量单元)传感器、高度传感器、方向传感器、定位传感器、距离传感器，分别用于检测无人机的姿态信息、速度信息、加速度信息、高度值信息、方向信息和位置信息等。
作为另外的举例，在本举例说明中，飞行传感器单元202不限于IMU(Inertialmeasurementunit惯性测量单元)传感器、高度传感器、方向传感器、定位传感器、距离传感器，还可以包括上述传感器或其他任意类型飞行传感器中的一种或多种。
作为另外的举例，在本举例说明中，飞行传感器单元202还包括一个MCU(MicrocontrollerUnit，微控制器单元)，用来采集飞行传感器数据，并将采集到的飞行传感器数据传送至集成芯片单元201。
作为另外的举例，在本举例说明中，飞行传感器单元202包括多个MCU(MicrocontrollerUnit，微控制器单元)，分别采集上述多个飞行传感器的飞行传感器数据，并将采集到的飞行传感器数据分别传送至集成芯片单元201。
作为另外的举例，在本举例说明中，飞行传感器单元202包括多个MCU(MicrocontrollerUnit，微控制器单元)，分别采集上述部分飞行传感器的飞行传感器数据，并将采集到的部分飞行传感器数据传送至集成芯片单元201，其余的飞行传感器数据直接由集成芯片单元201采集。
飞行传感器单元202的传感器参数可以由MCU(MicrocontrollerUnit，微控制器单元)进行配置。
在本优选实施例中，图像数据输入单元203是一个摄像头模组。
作为另外的举例，在本举例说明中，图像数据输入单元203是至少包括一个光电转换模块的图像采集设备，例如是一个数码摄像机加一个HDMI(HighDefinitionMultimediaInterface，高清晰度多媒体接口)转MIPI(MobileIndustryProcessorInterface，移动产业处理器接口)的芯片。
在本优选实施例中，动力控制驱动单元204包括控制单元和驱动单元，控制单元接收集成芯片单元201的控制命令，控制驱动单元驱动无人机电机转动。作为另外的举例，在本举例说明中，控制单元集成在集成芯片单元201内部，集成芯片单元201直接输出控制命令，控制驱动单元驱动无人机电机转动。
动力控制驱动单元204还可以向集成芯片单元201反馈电机运行参数，电机运行参数可以是电机实时运行的状态：如电流、转数、电压、电机状态等。
在本优选实施例中，无线传输单元205采用一个wifi(Wireless‐Fidelity，无线连接)模块实现。
作为另外的举例，在本举例说明中，无线传输单元205还可以是移动通讯模块、蓝牙模块或红外传输模块等具有无线传输功能的集成电路或模块。
在本优选实施例中，GCS地面控制终端单元206利用手机实现。
作为另外的举例，在本举例说明中，GCS地面控制终端单元206也可以是PAD或其他具有显示和交互功能的设备，也可以是控制终端和显示功能分开的一个或多个设备，例如遥控器和外置液晶显示屏。
在本优选实施例中，集成芯片单元201选用芯片LC1860C，芯片LC1860C通过UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter，通用串行数据总线)接口与动力控制驱动单元204连接；芯片LC1860C通过MIPI(MobileIndustryProcessorInterface，移动产业处理器接口)接口与图像数据输入单元203连接；作为另外的举例，芯片LC1860C也可以通过USB(UniversalSerialBus，通用串行总线接口)与图像数据输入单元203连接；芯片LC1860C通过SDIO(SecureDigitalInputandOutput，安全数字输入输出)接口与无线传输单元205连接，作为另外的举例，芯片LC1860C也可以通过USB(UniversalSerialBus，通用串行总线接口)与无线传输单元205连接，电源管理芯片LC1160(图中未示)为芯片LC1860C及其他单元供电，由于电源管理芯片LC1160尺寸很小，故极大提高了电路密度，避免了使用多个分立BUCK电路(降压式变换电路)单元及多个LDO电路(lowdropoutregulator，低压差线性稳压器)单元的供电电路，使得航拍装置的体积进一步减小，重量进一步减轻，且供电稳定、功耗损失小。
作为另外的举例，在本举例说明中，集成芯片单元201选用专业用途的集成芯片，如高通针对手机应用设计的骁龙系列芯片。
作为另外的举例，在本举例说明中，集成芯片单元201选用集成了多个处理器的集成芯片。
本发明优选实施例一，通过采用集成芯片单元201直接获取图像数据输入单元203采集的图像信息或视频信息，省去了云台，使得航拍装置体积缩小，重量减轻，成本降低。
本发明优选实施例一，使用电源管理芯片单元为航拍装置供电，代替了占板面积大、包含多个分立BUCK电路(降压式变换电路)单元及多个LDO电路(lowdropoutregulator，低压差线性稳压器)单元的供电电路单元，使得航拍装置的体积进一步减小，重量进一步减轻，且供电稳定、功耗损失小。
本发明优选实施例一，不需要使用体积大重量重的云台进行稳像，而是通过集成芯片单元201依据飞行传感器数据及图像信息或视频信息，对图像信息或视频信息做电子稳像处理，实现了航拍装置不搭载云台进行稳像，同时稳像效率高，稳像自由度大。
参照图3，示出了本发明优选实施例二的航拍无人机300的结构示意图。
航拍无人机300包括集成芯片单元301，与集成芯片单元301分别电连接的飞行传感器单元302、图像数据输入单元203、动力控制驱动单元304、无线传输单元305，无线传输单元305还电连接GCS(GroundControlStation，地面控制终端)单元306。集成芯片单元301包括第一处理器模块3011、第二处理器模块3012，第一处理器模块3011实时读取飞行传感器单元302的飞行传感器数据，第二处理器模块3012读取GCS(GroundControlStation，地面控制终端)单元306发送给无线传输单元305的飞行控制命令，并传送给第一处理器模块3011，第一处理器模块3011依据所述飞行传感器数据及所述飞行控制命令，向动力控制驱动单元304发送控制命令，以控制航拍无人机300飞行动作，第二处理器模块3012还读取图像数据输入单元303采集的图像信息或视频信息，并将所述图像信息或视频信息存储到存储单元307中，作为另外的举例，在本举例说明中，所述存储单元307可以是集成在集成芯片单元301内部的存储单元。
第二处理器模块3012还将所述图像信息或视频信息通过无线传输单元305传送给GCS(GroundControlStation，地面控制终端)单元306进行显示。
第二处理器模块3012还从第一处理器模块3011读取所述飞行传感器数据，并依据所述飞行传感器数据及所述图像信息或视频信息，对所述图像信息或视频信息做电子稳像处理。其中电子稳像处理技术具体依据公知的电子稳像的基本方法和稳像算法实现，因电子稳像处理技术属于现有公知技术，在此不再详述。
第二处理器模块3012还接收GCS(GroundControlStation，地面控制终端)单元306通过无线传输单元305传输的控制指令，根据所述控制指令对图像数据输入单元303进行控制操作。这里的控制操作是指向图像数据输入单元303发送拍照命令或录像命令，以控制图像数据输入单元303进行拍照或录像。
第二处理器模块3012还接收GCS(GroundControlStation，地面控制终端)单元306通过无线传输单元305传输的管理指令，根据所述管理指令对所述存储的所述图像信息或视频信息进行管理操作。这里的管理操作是指对所述存储的所述图像信息或视频信息进行复制、重命名、删除已存储的文件等操作。
第二处理器模块3012还接收GCS地面控制终端单元306通过所述无线传输单元传输的管理指令，并存储所述管理指令。一旦航拍无人机300发生炸机等事故，可以通过查询所述管理指令来确认是否发生人为误操作。
第二处理器模块3012还配置图像数据输入单元303的采集参数信息。采集参数信息是指分辨率、帧率等信息。
第一处理器模块3011还配置飞行传感器单元302的传感器参数。
第一处理器模块3011还将获取到的飞行传感器数据通过无线传输单元205发送给GCS(GroundControlStation，地面控制终端)单元306，以显示无人机的位置和状态信息。
在本优选实施例中，还包括与集成芯片单元301电连接的电源管理芯片单元308，为集成芯片单元301及其他单元供电。
作为另外的举例，在本举例说明中，仍可采用包含多个分立的BUCK电路(降压式变换电路)单元及多个LDO电路(lowdropoutregulator，低压差线性稳压器)单元的供电单元为集成芯片单元301及其他单元供电。
在本优选实施例中，飞行传感器单元302包括IMU(Inertialmeasurementunit惯性测量单元)传感器、高度传感器、方向传感器、定位传感器、距离传感器，分别用于检测无人机的姿态信息、速度信息、加速度信息、高度值信息、方向信息和位置信息等。
作为另外的举例，在本举例说明中，飞行传感器单元302不限于IMU(Inertialmeasurementunit惯性测量单元)传感器、高度传感器、方向传感器、定位传感器、距离传感器，还可以包括上述传感器或其他任意类型飞行传感器中的一种或多种。
作为另外的举例，在本举例说明中，飞行传感器单元302还包括一个MCU(MicrocontrollerUnit，微控制器单元)，用来采集飞行传感器数据，并将采集到的飞行传感器数据传送至第一处理器模块3011。
作为另外的举例，在本举例说明中，飞行传感器单元302包括多个MCU(MicrocontrollerUnit，微控制器单元)，分别采集上述多个飞行传感器的飞行传感器数据，并将采集到的飞行传感器数据分别传送至第一处理器模块3011。
作为另外的举例，在本举例说明中，飞行传感器单元302包括多个MCU(MicrocontrollerUnit，微控制器单元)，分别采集上述部分飞行传感器的飞行传感器数据，并将采集到的部分飞行传感器数据传送至第一处理器模块3011，其余的飞行传感器数据直接由第一处理器模块3011采集。
飞行传感器单元302的传感器参数可以由MCU(MicrocontrollerUnit，微控制器单元)进行配置。
在本优选实施例中，图像数据输入单元303是摄像头模组。
作为另外的举例，在本举例说明中，图像数据输入单元303是至少包括一个光电转换模块的图像采集设备，例如是一个数码摄像机加一个HDMI(HighDefinitionMultimediaInterface，高清晰度多媒体接口)转MIPI(MobileIndustryProcessorInterface，移动产业处理器接口)的芯片。
在本优选实施例中，动力控制驱动单元304包括控制单元和驱动单元，控制单元接收第一处理器模块3011的控制命令，控制驱动单元驱动无人机电机转动。作为另外的举例，在本举例说明中，控制单元集成在集成芯片单元301内部，集成芯片单元301直接输出控制命令，控制驱动单元驱动无人机电机转动。
动力控制驱动单元304还可以向第一处理器模块3011反馈电机运行参数，电机运行参数可以是电机实时运行的状态：如电流、转数、电压、电机状态等。
在本优选实施例中，无线传输单元305采用一个wifi(Wireless‐Fidelity，无线连接)模块实现。
作为另外的举例，在本举例说明中，无线传输单元305还可以是移动通讯模块、蓝牙模块或红外传输模块等具有无线传输功能的集成电路或模块。
在本优选实施例中，GCS地面控制终端单元306利用手机实现。
作为另外的举例，在本举例说明中，GCS地面控制终端单元306也可以是PAD或其他具有显示和交互功能的设备，也可以是控制终端和显示功能分开的一个或多个设备，例如遥控器和外置液晶显示屏。
在本优选实施例中，第一处理器模块3011是DSP(DigitalSignalProcessing，数字信号处理器)，第二处理器模块3012是4核ARM(AdvancedRISC(ReducedInstructionSetComputer)Machines，高级精简指令集计算机)。在另外一个举例说明中，第一处理器模块3011是ARM，第二处理器模块3012是4核ARM。作为另外的举例，第一处理器模块3011是4核ARM，第二处理器模块3012是DSP。在另外一个举例说明中，第一处理器模块3011是4核ARM，第二处理器模块3012是ARM。作为另外的举例，第一处理器模块3011可以是至少一个ARM或DSP或FPGA(Field－ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)或CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice，复杂可编程逻辑器件)以及其他用于图像或数字信号处理的集成电路，第二处理器模块3012可以是至少一个ARM或DSP或FPGA或CPLD以及其他用于图像或数字信号处理的集成电路。
本发明优选实施例二，通过采用第二处理器模块3012直接获取图像数据输入单元303采集的图像信息或视频信息，省去了云台，使得航拍装置体积缩小，重量减轻。
本发明优选实施例二，使用电源管理芯片单元308为航拍装置供电，代替了占板面积大、包含多个分立BUCK电路(降压式变换电路)单元及多个LDO电路(lowdropoutregulator，低压差线性稳压器)单元的供电电路单元，使得航拍装置的体积进一步减小，重量进一步减轻，且供电稳定、功耗损失小。
本发明优选实施例二，不需要使用体积大重量重的云台进行稳像，而是通过第二处理器模块3012依据飞行传感器数据及图像信息或视频信息，对图像信息或视频信息做电子稳像处理，电子稳像代替了传统的机械云台稳像，大大节省了体积也使续航时间变得更长，同时稳像效率高，稳像自由度大。
参照图4，示出了本发明优选实施例二的另一种举例说明的航拍无人机400的结构示意图。
航拍无人机400包括集成芯片单元401，与集成芯片单元401分别电连接的飞行传感器单元402、图像数据输入单元403、动力控制驱动单元404、无线传输单元405，无线传输单元405还电连接GCS(GroundControlStation，地面控制终端)单元406。集成芯片单元401包括第一处理器模块4011、第二处理器模块4012，第一处理器模块4011实时读取飞行传感器单元402的飞行传感器数据，第二处理器模块4012读取GCS(GroundControlStation，地面控制终端)单元406发送给无线传输单元405的飞行控制命令，并传送给第一处理器模块4011，第一处理器模块4011依据所述飞行传感器数据及所述飞行控制命令，向动力控制驱动单元404发送控制命令，以控制航拍无人机400飞行动作。电源管理芯片单元408与集成芯片单元401电连接的，为集成芯片单元401及其他单元供电。
集成芯片单元401还包括一个ISP(ImageSignalProcessing，图像信号处理)单元4013。ISP单元4013先读取图像数据输入单元403采集的RAW9/11/12格式的图像或视频信息，转换成YUV420/YUV422/YUYV等格式的图像或视频信息，并对YUV420/YUV422/YUYV等格式的图像或视频信息进行自动白平衡、自动曝光、增益控制等图像信号处理，使图像更加清晰。
作为另外的举例，在本举例说明中，所述图像信号处理不仅限于自动白平衡、自动曝光、增益控制等一种或多种处理，还包括伽马校正、图像降噪、锐化增强等图像处理。
第二处理器模块4012接收转换后的YUV420/YUV422/YUYV等格式的图像或视频信息，通过无线传输单元405传送给GCS地面控制终端单元406显示。
第二处理器模块4013还通过无线传输单元405接收GCS地面控制终端单元406发出的命令请求，控制ISP单元4013，对图像数据输入单元403采集的图像或视频信息进行不同的图像处理，如对所述图像或视频信息进行自动白平衡、自动曝光、增益控制等图像信号处理。
作为另外的举例，在本举例说明中，ISP单元4013可以不集成在集成芯片401内部，而采用一个ISP芯片电连接在图像数据输入单元403与集成芯片401之间，完成相同的功能。
参照图5，示出了本发明优选实施例二的又一种举例说明的航拍无人机500的结构示意图。
航拍无人机500包括集成芯片单元501，与集成芯片单元501分别电连接的飞行传感器单元502、图像数据输入单元503、动力控制驱动单元504、无线传输单元505，无线传输单元505还电连接GCS(GroundControlStation，地面控制终端)单元506。集成芯片单元501包括第一处理器模块5011、第二处理器模块5012，第一处理器模块5011实时读取飞行传感器单元502的飞行传感器数据，第二处理器模块5012读取GCS(GroundControlStation，地面控制终端)单元506发送给无线传输单元505的飞行控制命令，并传送给第一处理器模块5011，第一处理器模块5011依据所述飞行传感器数据及所述飞行控制命令，向动力控制驱动单元504发送控制命令，以控制航拍无人机500飞行动作。电源管理芯片单元508与集成芯片单元501电连接的，为集成芯片单元501及其他单元供电。
集成芯片单元501还包括一个ISP(ImageSignalProcessing，图像信号处理)单元5013。ISP单元5013先读取图像数据输入单元503采集的RAW9/11/12格式的图像或视频信息，转换成YUV420/YUV422格式的图像或视频信息，并对YUV420/YUV422格式的图像或视频信息进行自动白平衡、自动曝光、增益控制等图像信号处理，使图像更加清晰。
第二处理器模块5012接收转换后的YUV420/YUV422/YUYV等格式的图像或视频信息，通过编解码单元5014将其压缩转换为H264/H263视频流格式文件或其他如JPEG、BMP、PNG、GIF/AVI，MP4等常用特定图片存储格式文件，再传送给第二处理器模块5012，第二处理器模块5012将所述H264/H263视频流格式文件通过无线传输单元505传送给GCS地面控制终端单元506显示。
GCS地面控制终端单元506也可以通过无线传输单元505给第二处理器模块5012发出请求传送所述图片存储格式文件的命令，第二处理器模块5012接收到所述请求命令后，将所述图片存储格式文件通过无线传输单元505传送给GCS地面控制终端单元506显示。
作为另外的举例，在本举例说明中，第二处理器模块5012直接接收图像数据输入单元503采集的图像或视频信息，通过编解码单元5014将其压缩转换为H264/H263视频流格式文件或其他如JPEG、BMP、PNG、GIF/AVI，MP4等常用特定图片存储格式文件，并将所述H264/H263视频流格式文件或其他如JPEG、BMP、PNG、GIF/AVI，MP4等常用特定图片存储格式文件存储于一个外置于集成芯片单元501的存储单元507中。作为另外的一种举例，存储单元507可以是集成在集成芯片单元501中的存储单元。
经过编码处理后的文件，占用空间变小，更加利于存储和传输。GCS地面控制终端单元506具有与编解码单元5014相对应的解码模块，对编码处理后的文件做解码处理，恢复成编码之前的状态。
作为另外的举例，在本举例说明中，编解码单元5014可以不集成在集成芯片单元501内部，而采用一个编解码芯片电连接在集成芯片单元501外部，完成相同的功能。
参照图6，示出了本发明优选实施例二的再一种举例说明的航拍无人机600的结构示意图。
航拍无人机600包括集成芯片单元601，与集成芯片单元601分别电连接的飞行传感器单元602、图像数据输入单元603、动力控制驱动单元604、无线传输单元605，无线传输单元605还电连接GCS(GroundControlStation，地面控制终端)单元606。集成芯片单元601包括第一处理器模块6011、第二处理器模块6012，第一处理器模块6011实时读取飞行传感器单元602的飞行传感器数据，第二处理器模块6012读取GCS(GroundControlStation，地面控制终端)单元606发送给无线传输单元605的飞行控制命令，并传送给第一处理器模块6011，第一处理器模块6011依据所述飞行传感器数据及所述飞行控制命令，向动力控制驱动单元604发送控制命令，以控制航拍无人机600飞行动作。电源管理芯片单元608与集成芯片单元601电连接的，为集成芯片单元601及其他单元供电。
集成芯片单元601还包括一个ISP(ImageSignalProcessing，图像信号处理)单元6013。ISP单元6013先读取图像数据输入单元603采集的RAW9/11/12格式的图像或视频信息，转换成YUV420/YUV422格式的图像或视频信息，并对YUV420/YUV422格式的图像或视频信息进行自动白平衡、自动曝光、增益控制等图像信号处理，使图像更加清晰。
集成芯片单元601还包括一个GPU(GraphicsProcessingUnit，图形处理器)单元6015，GPU单元6015对所述YUV420/YUV422格式的图像或视频信息做电子稳像处理。其中电子稳像处理技术具体依据公知的电子稳像的基本方法和稳像算法实现，因电子稳像处理技术属于现有公知技术，在此不再详述。
第二处理器模块6012还从第一处理器模块6011读取飞行传感器数据，并从图像数据输入单元603读取图像信息或视频信息，GPU单元6015从第二处理器模块6012读取所述飞行传感器数据和所述图像信息或视频信息，并依据所述飞行传感器数据及所述图像信息或视频信息，对所述图像信息或视频信息做电子稳像处理。
作为另外的举例，在本举例说明中，ISP单元6013、编解码单元6014、GPU单元6015可以集成在第二处理器模块6012中，只是整体处理速度会下降。
以上对本发实施例提供的航拍装置及系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (30)
1.一种航拍装置，其特征在于，包括一个集成芯片单元，及与所述集成芯片单元分别电连接的一个飞行传感器单元、一个图像数据输入单元、一个动力控制驱动单元、一个无线传输单元，所述集成芯片单元用于实时获取所述飞行传感器单元的飞行传感器数据，以及无线传输单元的飞行控制命令，并依据所述飞行传感器数据及所述飞行控制命令，向所述动力控制驱动单元发送控制命令，所述集成芯片单元还用于获取所述图像数据输入单元采集的图像信息或视频信息，并将所述图像信息或视频信息存储到一个存储单元中。
2.根据权利要求1所述的航拍装置，其特征在于，还包括一个与所述集成芯片单元电连接的电源管理芯片单元，用于为所述集成芯片单元供电。
3.根据权利要求1所述的航拍装置，其特征在于，所述集成芯片单元还依据所述飞行传感器数据及所述图像信息或视频信息，对所述图像信息或视频信息做电子稳像处理。
4.根据权利要求1-3任一项所述的航拍装置，其特征在于，所述集成芯片单元还将所述图像信息或视频信息通过所述无线传输单元传送给一个GCS地面控制终端单元进行显示，所述飞行控制命令由所述GCS地面控制终端单元发送给所述无线传输单元。
5.根据权利要求4所述的航拍装置，其特征在于，所述集成芯片单元还用于接收所述GCS地面控制终端单元通过所述无线传输单元传输的控制指令，根据所述控制指令对所述图像数据输入单元进行控制操作。
6.根据权利要求5所述的航拍装置，其特征在于，所述集成芯片单元还用于接收所述GCS地面控制终端单元通过所述无线传输单元传输的管理指令，根据所述管理指令对所述存储的所述图像信息或视频信息进行管理操作。
7.根据权利要求6所述的航拍装置，其特征在于，所述集成芯片单元还用于配置所述图像数据输入单元的采集参数信息。
8.根据权利要求7所述的航拍装置，其特征在于，所述图像数据输入单元是摄像头模组。
9.一种航拍系统，其特征在于，包括一个集成芯片单元，及与所述集成芯片单元分别电连接的一个飞行传感器单元、一个图像数据输入单元、一个动力控制驱动单元、一个无线传输单元，所述集成芯片单元包括一个第一处理器模块、一个第二处理器模块，所述第一处理器模块用于实时获取所述飞行传感器单元的飞行传感器数据，所述第二处理器模块用于获取所述无线传输单元的飞行控制命令，并传送给所述第一处理器模块，所述第一处理器模块用于依据所述飞行传感器数据及所述飞行控制命令，向所述动力控制驱动单元发送控制命令，所述第二处理器模块还用于获取所述图像数据输入单元采集的图像信息或视频信息，并将所述图像信息或视频信息存储到一个存储单元中。
10.根据权利要求9所述的航拍系统，其特征在于，还包括一个与所述集成芯片单元电连接的电源管理芯片单元，用于为所述集成芯片单元供电。
11.根据权利要求10所述的航拍系统，其特征在于，所述第二处理器模块还用于从所述第一处理器模块读取所述飞行传感器数据，并依据所述飞行传感器数据及所述图像信息或视频信息，对所述图像信息或视频信息做电子稳像处理。
12.根据权利要求11所述的航拍系统，其特征在于，所述第二处理器模块还将所述图像信息或视频信息通过所述无线传输单元传送给一个GCS地面控制终端单元进行显示，所述飞行控制命令由所述GCS地面控制终端单元发送给所述无线传输单元。
13.根据权利要求12所述的航拍系统，其特征在于，所述第二处理器模块还用于接收所述GCS地面控制终端单元通过所述无线传输单元传输的控制指令，根据所述控制指令对所述图像数据输入单元进行控制操作。
14.根据权利要求13所述的航拍系统，其特征在于，所述第二处理器模块还用于接收所述GCS地面控制终端单元通过所述无线传输单元传输的管理指令，根据所述管理指令对所述存储的所述图像或视频信息进行管理操作。
15.根据权利要求14所述的航拍系统，其特征在于，所述第二处理器模块还用于配置所述图像数据输入单元的采集参数信息。
16.根据权利要求9至15任一项所述的航拍系统，其特征在于，所述集成芯片单元还包括一个ISP图像信号处理单元，所述ISP图像信号处理单元用于对所述图像数据输入单元采集的图像信息或视频信息进行图像信号处理，得到处理后的图像信息或视频信息，所述第二处理器模块用于获取所述处理后的图像信息或视频信息。
17.根据权利要求16所述的航拍系统，其特征在于，所述第二处理器模块还用于接收所述GCS地面控制终端单元通过所述无线传输单元传输的图像处理控制指令，所述ISP图像信号处理单元接收所述图像处理控制指令，并依据所述图像处理控制指令对所述图像数据输入单元采集的图像信息或视频信息进行图像信号处理。
18.根据权利要求9至15任一项所述的航拍系统，其特征在于，还包括一个ISP图像信号处理单元，所述ISP图像信号处理单元电连接在所述图像数据输入单元与所述集成芯片单元之间，所述ISP图像信号处理单元用于对所述图像数据输入单元采集的图像信息或视频信息进行图像信号处理，得到处理后的图像信息或视频信息，所述集成芯片中的第二处理器模块用于获取所述处理后的图像信息或视频信息。
19.根据权利要求18所述的航拍系统，其特征在于，所述第二处理器模块还用于接收所述GCS地面控制终端单元通过所述无线传输单元传输的图像处理控制指令，所述ISP图像信号处理单元接收所述图像处理控制指令，并依据所述图像处理控制指令对所述图像数据输入单元采集的图像信息或视频信息进行图像信号处理。
20.根据权利要求9至15任一项所述的航拍系统，其特征在于，所述集成芯片单元还包括一个编解码单元，所述编解码单元用于对所述第二处理器模块获取的图像信息或视频信息进行压缩转换，得到特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件，再将所述特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件传送至所述第二处理器模块。
21.根据权利要求9至15任一项所述的航拍系统，其特征在于，还包括一个编解码单元，所述编解码单元与所述集成芯片单元电连接，所述编解码单元用于对所述第二处理器模块获取的图像信息或视频信息进行压缩转换，得到特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件，再将所述特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件传送至所述第二处理器模块。
22.根据权利要求16所述的航拍系统，其特征在于，所述集成芯片单元还包括一个编解码单元，所述编解码单元用于对所述第二处理器模块获取的处理后的图像信息或视频信息进行压缩转换，得到特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件，再将所述特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件传送至所述第二处理器模块。
23.根据权利要求16所述的航拍系统，其特征在于，还包括一个编解码单元，所述编解码单元与所述集成芯片单元电连接，所述编解码单元用于对所述第二处理器模块获取的处理后的图像信息或视频信息进行压缩转换，得到特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件，再将所述特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件传送至所述第二处理器模块。
24.根据权利要求18所述的航拍系统，其特征在于，所述集成芯片单元还包括一个编解码单元，所述编解码单元用于对所述第二处理器模块获取的处理后的图像信息或视频信息进行压缩转换，得到特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件，再将所述特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件传送至所述第二处理器模块。
25.根据权利要求18所述的航拍系统，其特征在于，还包括一个编解码单元，所述编解码单元与所述集成芯片单元电连接，所述编解码单元用于对所述第二处理器模块获取的处理后的图像信息或视频信息进行压缩转换，得到特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件，再将所述特定存储格式的图片文件或特定格式的视频流文件传送至所述第二处理器模块。
26.根据权利要求9至15任一项所述的航拍系统，其特征在于，所述集成芯片单元还包括一个GPU图形处理器单元，所述第二处理器模块用于从所述第一处理器模块读取所述飞行传感器数据，所述GPU图形处理器单元用于从所述第二处理器模块获取所述飞行传感器数据和所述图像信息或视频信息，并依据所述飞行传感器数据及所述图像信息或视频信息，对所述图像信息或视频信息做电子稳像处理。
27.根据权利要求16所述的航拍系统，其特征在于，所述集成芯片单元还包括一个GPU图形处理器单元，所述第二处理器模块用于从所述第一处理器模块读取所述飞行传感器数据，所述GPU图形处理器单元用于从所述第二处理器模块获取所述飞行传感器数据和所述图像信息或视频信息，并依据所述飞行传感器数据及所述处理后的图像信息或视频信息，对所述图像信息或视频信息做电子稳像处理。
28.根据权利要求20所述的航拍系统，其特征在于，所述集成芯片单元还包括一个GPU图形处理器单元，所述第二处理器模块用于从所述第一处理器模块读取所述飞行传感器数据，所述GPU图形处理器单元用于从所述第二处理器模块获取所述飞行传感器数据和所述图像信息或视频信息，并依据所述飞行传感器数据及所述图像信息或视频信息，对所述图像信息或视频信息做电子稳像处理。
29.根据权利要求22所述的航拍系统，其特征在于，所述集成芯片单元还包括一个GPU图形处理器单元，所述第二处理器模块用于从所述第一处理器模块读取所述飞行传感器数据，所述GPU图形处理器单元用于从所述第二处理器模块获取所述飞行传感器数据和所述图像信息或视频信息，并依据所述飞行传感器数据及所述处理后的图像信息或视频信息，对所述图像信息或视频信息做电子稳像处理。
30.根据权利要求25所述的航拍系统，其特征在于，所述集成芯片单元还包括一个GPU图形处理器单元，所述第二处理器模块用于从所述第一处理器模块读取所述飞行传感器数据，所述GPU图形处理器单元用于从所述第二处理器模块获取所述飞行传感器数据和所述图像信息或视频信息，并依据所述飞行传感器数据及所述图像信息或视频信息，对所述图像信息或视频信息做电子稳像处理。
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