CN106352856B - 单相机旋转式倾斜摄影方法及倾斜摄影装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单相机旋转式倾斜摄影方法及倾斜摄影装置。其中，所述实现方法在实现过程中，在固定架上设置有一个相机，所述相机固定连接有第一轴和第二轴；所述第一轴和所述第二轴都可作为动力部件，也都可作为旋转轴；当到达目标地理位置时，控制所述第一轴作为动力部件驱动所述相机绕所述第二轴轴向转动，对所述目标地理位置进行拍照。其使用一个相机实现多个倾斜角度的照片拍摄，且结构简单，控制简便，重量轻。

Description

单相机旋转式倾斜摄影方法及倾斜摄影装置

技术领域

本发明涉及航空摄影技术领域，尤其涉及一种单相机旋转式倾斜摄影方法及倾斜摄影装置。

背景技术

近年来国际地理信息领域将传统航空摄影技术和数字地面采集技术结合起来发展了一种称为机载多角度倾斜摄影的高新技术，简称倾斜摄影技术。其通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、倾斜等不同视角采集被摄目标影像，弥补了传统航空摄影技术只获取正射影像的不足之处，将人引入到更符合人眼视觉的直观世界。其中，垂直地面角度拍摄获取的影像称为正片，镜头朝向与地面成一定角度拍摄获取的影像称为斜片。正片为正射影像，而斜片为周围纹理影像。

目前国内外生产的倾斜摄影产品已经得到广泛运用，但是摄影装置大都结构复杂，重量和体积都比较大。比如常规的五相机倾斜摄影装置重量一般都比较大，必须采用大型飞机搭载使用，这样成本较高而效率较低。云台搭载的单相机倾斜摄影装置也存在相同的问题，云台装置一般有两个或者三个框架结构来进行旋转拍摄，其重量比较大，而且控制较为复杂，对于无人机倾斜摄影技术的推广应用存在一定的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种利用结构简单，重量轻的机载倾斜摄影的装置进行倾斜摄影的单相机旋转式倾斜摄影方法，及用于实现所述方法的倾斜摄影装置。

为实现本发明目的提供的一种单相机旋转式倾斜摄影方法，在固定架上设置有一个相机，所述相机固定连接有第一轴和第二轴；所述第一轴和所述第二轴都可作为动力部件，也都可作为旋转轴；

当到达目标地理位置时，控制所述第一轴作为动力部件驱动所述相机绕所述第二轴轴向转动，对所述目标地理位置进行拍照。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

控制第二轴作为动力部件驱动所述相机绕所述第一轴轴向转动，对所述目标地理位置进行拍照。

在其中一个实施例中，在控制第一轴作为动力部件驱动所述相机绕所述第二轴轴向转动之前，所述方法还包括：

控制所述相机在初始位置对所述目标地理位置进行拍照；所述相机在所述初始位置时，所述相机镜头方向竖直朝下。

在其中一个实施例中，所述控制第一轴作为动力部件驱动所述相机绕所述第二轴轴向转动，对所述目标地理位置进行拍照，包括以下步骤：

控制所述第一轴作为动力部件驱动所述相机绕所述第二轴轴向相对所述初始位置转动第一预设角度后拍照；

在所述第一预设角度拍照完成后，控制所述第一轴作为动力部件驱动所述相机绕所述第二轴轴向相对所述初始位置转动第二预设角度后拍照；

所述第二预设角度与所述第一预设角度分布在所述初始位置的两侧。

在其中一个实施例中，控制第二轴作为动力部件驱动所述相机绕所述第一轴轴向转动，对所述目标地理位置进行拍照，包括以下步骤：

控制所述第二轴作为动力部件驱动所述相机绕所述第一轴轴向相对所述初始位置转动第三预设角度后拍照；

在所述第三预设角度拍照完成后，控制所述第二轴作为动力部件驱动所述相机绕所述第一轴轴向相对所述初始位置转动第四预设角度后拍照；

所述第三预设角度与所述第四预设角度分布在所述初始位置的两侧。

在其中一个实施例中，所述第一轴和所述第二轴相互垂直。

基于同一发明构思，还提供一种倾斜摄影用固定架，所述固定架包括：

支架主体；

固定于所述支架主体的第一传动机构和第二传动机构；所述第一传动机构包括第一轴，所述第二传动机构包括第二轴；

还包括用于固定相机的相机固定座，所述第一轴和所述第二轴均与所述相机固定座固定连接，且

所述第一轴的轴向与所述相机固定座的相机安装基准面之间的夹角小于90度，所述第二轴的轴向与所述相机固定座的相机安装基准面之间的夹角小于90度；且

所述相机固定座能够在所述第二传动机构的带动下绕所述第一轴的轴向转动，也能够在所述第一传动机构的带动下绕所述第二轴的轴向转动。

在其中一个实施例中，所述第一轴和所述第二轴之间的夹角为90度。

在其中一个实施例中，所述第一传动机构包括第一电机，安装于所述第一电机的第一主动齿轮，与所述第一主动齿轮传动连接的第一从动齿轮；所述第一轴一端可转动的连接所述第一从动齿轮，另一端固定连接所述相机固定座；

所述第二传动机构包括第二电机，安装于所述第二电机的第二主动齿轮，与所述第二主动齿轮传动连接的第二从动齿轮；所述第二轴一端可转动的连接所述第二从动齿轮，另一端固定连接所述相机固定座。

在其中一个实施例中，所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮均为小于或者等于1/2圆周的环形外齿轮，所述第一轴的一端与所述第一从动齿轮内曲面中部可转动连接，所述第二轴的一端与所述第二从动齿轮内曲面中部可转动连接。

在其中一个实施例中，所述第一从动齿轮上设置有第一限位组件，所述第二从动齿轮上设置有第二限位组件。

在其中一个实施例中，所述相机固定座为板状结构，且相机固定座相对称的两端设置有朝向同一侧的凸耳，所述凸耳适用于固定所述相机。

在其中一个实施例中，所述第一轴和所述第二轴固定连接于所述相机固定座与所述凸耳朝向相对的另一侧。

在其中一个实施例中，所述第一轴的轴向与所述相机固定座的相机安装基准面平行，所述第二轴的轴向与所述相机固定座的相机安装基准面平行。

在其中一个实施例中，所述支架主体包括环状的下承重板；所述第一传动机构和所述第二传动机构固定安装于所述下承重板；所述相机固定座悬空设置于所述下承重板中部。

在其中一个实施例中，所述支架主体还包括与所述下承重板固定连接的上承重板；所述固定架还包括两个以上铝柱；所述铝柱一端固定连接所述上承重板，另一端固定连接所述下承重板。

在其中一个实施例中，所述固定架还包括连接杆；所述连接杆一端连接于所述上承重板中部，另一端通过万向球连接于所述相机固定座的中部，且所述第一轴的轴线、所述第二轴的轴线和所述万向球的中心在同一平面内。

基于同一发明构思的一种倾斜摄影装置，包括前述任一实施例的倾斜摄影用固定架；安装于所述相机固定座的相机；以及设置在所述支架主体上的控制装置，所述控制装置连接所述第一传动机构、第二传动机构及所述相机。

本发明的有益效果包括：本发明提供的一种单相机旋转式倾斜摄影方法，其在固定架上设置有一个相机，且相机固定连接有第一轴和第二轴。其中，与相机连接的第一轴和所述第二轴都可作为动力部件，也都可作为旋转轴。当到达目标地理位置时，通过控制第一轴作为动力部件驱动相机绕第二轴轴向转动，对所述目标地理位置进行多个角度的拍照。同时也能够控制第二轴作为动力部件驱动相机绕第一轴轴向转动，对目标地理位置进行拍照。从而实现使用一个相机在多个倾斜角度的照片拍摄。所控制使用的整个装置只包括一个支架，两个传动机构以及一个相机固定座，结构简单，控制简便，同时也大大减小了倾斜摄影装置的重量。

附图说明

图1为一实施例单相机旋转式倾斜摄影方法中相机转动及拍照角度示意图；

图2为一实施例的单相机旋转式倾斜摄影方法的流程图；

图3为一实施例的倾斜摄影装置示意图；

图4为图3所示的倾斜摄影装置相机一倾斜状态示意图；

图5为图3所示的倾斜摄影装置相机另一倾斜状态示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的倾斜摄影用固定架单相机旋转式倾斜摄影方法及倾斜摄影装置的具体实施方式进行说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

其中一个实施例的单相机旋转式倾斜摄影方法，如图1所示，相机固定座上连接有第一轴110和第二轴210。相机固定座400用于固定相机。通过相机固定座400使相机和第一轴110和第二轴210之间相互固定，不能相对运动。在其他实施例中，也可直接将相机与第一轴110和第二轴210连接。其中，第一轴110和第二轴210都可作为动力部件，也都可作为旋转轴。其中一个轴作为动力部件时，另一轴作为旋转轴。具体的，当第一轴110作为动力部件时，能够驱动用于安装相机的相机固定座400绕第二轴210轴向转动，从而带动相机绕第二轴210轴向转动，改变相机拍照的倾斜角度。相对应的，当第二轴210作为动力部件时，能够驱动相机固定座400绕第一轴110轴向转动，从而带动相机绕第一轴110轴向转动，同样也改变相机对目标地理位置的拍照倾斜角度。

具体的，在无人机携带倾斜摄影装置进行倾斜摄影，当到达目标地理位置时，控制第一轴110作为动力部件驱动相机绕第二轴210轴向转动，对目标地理位置进行拍照。其中，在对目标地理位置进行拍照时，可在多个不同的预设角度进行，如可按照预设的顺序，分别控制第一轴110作为动力部件一次绕第二轴210轴向转动一定的角度后拍照，转动多个不同的角度，进行多次拍照，从而获得目标地理位置多个倾斜角度的照片。

相对应的，到达目标地理位置之后，也可控制第二轴210作为动力部件驱动相机绕第一轴110轴向转动，对目标地理位置进行拍照。此时，相机绕第一轴110轴向转动的预设角度也可包括多个，每次转过一定的角度后，对目标地理位置进行一次拍照，从而再次获得目标地理位置的多个倾斜角度的照片。

当第一轴110和第二轴210不平行设置，两轴之间具有一定的夹角时，通过控制相机绕第一轴110轴向转动和绕第二轴210轴向转动会获得目标地理位置基于不同旋转平面的多个倾斜角度的照片。

更具体的，在安装设置相机时，如图1所示，设置第一轴110和第二轴210相互垂直，且可设置相机固定座400的相机安装基准面与水平面垂直，相机安装完成后，在初始位置，相机镜头竖直朝下。在到达目标地理位置后，首先控制相机在初始位置对目标地理位置拍照，获取目标地理位置的正视图。

在初始位置拍照完成后，再控制第一轴110作为动力部件驱动相机绕第二轴210轴向相对初始位置转动第一预设角度后拍照。此时，参见图1，第一轴110提供竖直向上的应力，相机固定座400带动相机一起绕第二轴210轴向逆时针转动，获取目标地理位置的左视图。

左视图拍照完成后，即在第一预设角度拍照完成后，继续控制第一轴110作为动力部件，驱动相机绕第二轴210轴向相对初始位置转动第二预设角度后，再次拍照，如图1所示，第二预设角度与第一预设角度分布在初始位置的两侧，此时，第一轴110提供竖直向下的应力，相机固定座带动相机一起绕第二轴210轴向顺时针转动，获取目标地理位置的右视图。

相对应的，在到达目标地理位置之后，使用第二轴210作为动力部件时，控制过程如下：

控制第二轴210作为动力部件驱动相机绕第一轴110轴向相对初始位置转动第三预设角度后拍照，如图1所示，第二轴210相对相机固定座提供竖直向下的应力，相机固定座绕带动相机绕第一轴110轴向逆时针转动第三预设角度，此时，获取目标地理位置的前视图。

前视图拍摄完成，也即在第三预设角度拍照完成后，控制第二轴210作为动力部件驱动相机绕第一轴110轴向相对初始位置转动第四预设角度后拍照，此时，如图1所示，第二轴210相对相机固定座提供竖直向上的应力，使相机固定座带动相机绕第一轴110轴向顺时针转动第四预设角度后拍照，获取目标地理位置的后视图。

需要说明的是，前述的第一预设角度、第二预设角度、第三预设角度、和第四预设角度最好为大于0度且小于90度的角度，且四个角度的大小可设置为相等的数值，四个预设角度均为45度，或者均为60度。

且在进行动力部件更换时，可先控制相机恢复到初始位置(正视图方向)再进行动力部件的更换。如在使用第二轴210作为动力部件之前，如果相机使用第二轴210作为轴相对初始位置具有偏转角，则可先使用第一轴110作为动力部件，控制相机恢复到初始位置，再使用第二轴210作为动力部件，控制相机绕第一轴110轴向转动。

另外，前述前视图、后视图、左视图、右视图以及正视图的获取顺序没有限制，可根据需求进行设置。且获取目标地理位置视图的数量也不限于5个，也可根据需求获取其他数量的视图。如可通过绕第一轴110轴向转动获取目标地理位置的三视图，也可通过绕第二轴210轴向转动获取目标地理位置的三视图。也可以通过控制相机绕第一轴110轴向及第二轴210轴向分别转动多个(大于2个)不同的倾斜角度，获取更多个目标地理位置的倾斜角度照片。

且获取一目标地理位置的倾斜角度照片完成后，可将相机恢复到初始位置，准备进入下一周期，对下一目标地理位置进行拍照。

其中一个实施例的单相机旋转式倾斜摄影方法，获取目标地理位置的5视图具体实施过程如图2所示，倾斜摄影装置上电后，首先进行自检，如果装置无故障已经准备好接受控制命令进行拍照，则输出拍照信号，在初始位置进行第一次照片拍摄，收到拍照完成的信号后，控制相机绕第二轴轴向转动第一预设角度后再次发出拍照信号进行第二照片的拍摄，如果超过预设时间没有收到拍照完成信号，则进行强制拍照后，再控制相机绕第二轴轴向转动第一预设角度后发出拍照信号进行第二照片的拍摄；类似的，收到第二次照片拍摄完成信号，或者超过预设时间没有收到拍照完成信号，并进行强制拍照后，控制相机绕第二轴轴向转动第二预设角度后发出拍照信号进行第三照片的拍摄；继续的，收到第三次照片拍摄完成信号，或者超过预设时间没有收到拍照完成信号，并进行强制拍照后，控制相机绕第二轴轴向绕回到初始位置，并绕第一轴轴向转动第三预设角度后发出拍照信号进行第四照片的拍摄；最后，收到第四次照片拍摄完成信号，或者超过预设时间没有收到拍照完成信号，并进行强制拍照后，控制相机绕第一轴轴向转动第四预设角度后发出拍照信号进行第五照片的拍摄。收到第五次照片拍摄完成信号，或者超过预设时间没有收到拍照完成信号，并进行强制拍照后，控制相机绕第一轴轴向恢复到初始位置。

五个照片的拍摄构成一个拍照周期，如果完成拍照任务，则控制倾斜摄影装置断电，并结束。如果当前任务没有完成，则可控制输出拍照信号，在当前位置对目标地理位置重新进行各个角度的倾斜摄影。

另外，需要说明的是，上述控制方法可以以控制程序的方式存储到倾斜摄影装置中的控制装置中。且控制装置通过发送控制信号给第一传动机构控制第一传功机构运动推动相机固定座绕第二轴的轴向转动，通过发送控制信号给第二传动机构来控制第二传动机构运动来推动相机固定座绕第一轴的轴向转动。并且控制装置能够发送控制信号给相机控制相机拍摄照片。控制装置还能够接收相机拍摄照片是否完成的信号，并在照片拍摄完成后，进一步发送其他控制信号进行下一步的控制。且控制装置能够在一个周期照片拍摄完成后控制相机断电。等候开始下一周期照片拍摄。

上述的单相机旋转式倾斜摄影方法所使用的倾斜摄影装置可通过多种方式实现。其中一个实施例的倾斜摄影的装置如图3至5所示。其包括一个倾斜摄影用固定架及一个相机。所述固定架包括支架主体、第一传动机构、第二传动机构。第一传动机构和第二传动机构均固定在支架主体上。且第一传动机构包括第一轴，第二传动机构包括第二轴。固定架还包括用于固定相机的相机固定座，第一轴和所述第二轴均与所述相机固定座固定连接，且第一轴的轴向与相机固定座的相机安装基准面之间的夹角小于90度，第二轴的轴向与所述相机固定座的相机安装基准面之间的夹角小于90度。相机500的镜头方向与相机固定座的相机安装基准面垂直。所述倾斜摄影装置在使用时可将第一传动机构作为动力部件驱动相机绕第二轴轴向转动，获取目标地理位置不同视角的图像，也可将第二传动机构作为动力部件，驱动相机绕第一轴轴向转动，获取目标地理位置不同视角的图像。

在其中一个实施例中，倾斜摄影装置中还包括控制装置800。控制装置800能够发送控制信号给相机500、第一传动机构100及第二传动机构200，同时也能够接收相机500返回的拍摄是否完成的信号。在进行目标地理位置图片拍摄时，由控制装置800控制第一传动机构100或者第二传动机构200运动，从而控制相机500的倾斜角度，实现相机500多角度的拍摄。

对于倾斜摄影装置中的相机，可选择任意一款用于机载倾斜摄影的相机。

对于倾斜摄影装置中的固定架，其可通过多种方式实现。其中一个实施例的固定架包括支架主体300、第一传动机构100、第二传动机构200及相机固定座400。

其中，支架主体300为固定架的承载结构，用于支撑固定架中的各部件，以及用于将整个固定架固定到无人机的相应位置。相机固定座400用于固定拍照用的相机500。第一传动机构100和第二传动机构200均固定在固定架的支架主体300上。且第一传动机构100包括第一轴110，第二传动机构200包括第二轴210。第一轴110和第二轴210均与相机固定座400固定连接，对相机固定座400的位置进行固定。即，通过第一传动机构100和第二传动机构200确定第一轴110和第二轴210的位置之后，相机固定座400的位置即固定。

且第一轴110的轴向与相机固定座400的相机安装基准面之间的夹角小于90度，第二轴的轴向与相机固定座400的相机安装基准面之间的夹角小于90度。当相机500安装到相机固定座400上之后，相机500的镜头方向与相机固定座400的相机安装基准面垂直。此时，第一轴110的轴向与相机500的镜头方向之间的夹角小于180度，第二轴210的轴向与相机500的镜头方向之间的夹角小于180度。相机固定座400能够在第二传动机构200的带动下绕第一轴110的轴向转动，也能够在第一传动机构100的带动下绕第二轴210的轴向转动。从而能够通过第一传动机构100及第二传动机构200对相机固定座400的位置进行控制，达到控制相机500的倾斜情况的目的，包括相机500的倾斜的方向以及相机500倾斜的角度。相机固定座400的相机安装基准面之间的夹角小于90度，

根据上面的描述可知，本实施例的倾斜摄影用固定架，其设置有一个相机固定座400及两个传动机构，与相机固定座400相连的两个传动机构相互配合工作，一个作为基准轴时，另一个作为动力机构，使相机500随着相机固定座400随基准轴转动预期的角度进行拍照。本实施例的倾斜摄影用固定架通过设置两个轴实现用一个相机500从多个维度，在不同的倾斜角上进行拍照，整个装置只包括一个支架主体300及两个传动机构，结构简单，重量轻。一个传动机构作为基准轴，另一个作为动力机构，装置控制方式简单。

在上述实施例的固定架中，第一传动机构100和第二传动机构200两者的功能和作用基本相同，因此，为了便于工艺加工，同时也便于装配和维修，第一传动机构100和第二传动机构200可制成完全相同的结构。即第一传动机构100和第二传动机构200结构相同、大小相等。

具体的，在其中一个实施例中，采用齿轮传动的方式设置前述的第一传动机构100和第二传动机构200。其中，第一传动机构100包括第一电机120、第一主动齿轮130及第一从动齿轮140。第一主动齿轮130与第一电机120连接，第一电机120启动后带动第一主动齿轮130转动，而第一从动齿轮140与所述第一主动齿轮130传动连接，第一从动齿轮140能够在第一主动齿轮130的带动下转动。第一传动机构100中的第一轴110一端连接所述从动齿轮，另一端连接相机固定座400，使相机固定座400能够在第一从动齿轮140的作用下运动。

具体的，参见图3，第一主动齿轮130和第一从动齿轮140均可采用外齿轮结构。且第一主动齿轮130和第一从动齿轮140之间在外侧相互咬合，第一主动齿轮130转动时，带动第一从动齿轮140转动。如图3所示，该实施例中，第一从动齿轮140采用了环形外齿轮结构，整个结构截取环形外齿轮的小于或者等于1/2的圆周部分。第一轴110的一端通过轴承可转动的连接到第一从动齿轮140内侧的曲面上。为了便于通过齿轮的转动推动相机固定座400沿第二轴210转动，将第一轴110连接在第一从动齿轮140内侧曲面的中部。第一轴110能够相对第一从动齿轮140转动，但是固定到第一从动齿轮140内侧曲面的中部，不能相对第一从动齿轮14移动位置，能够随第一从动齿轮一起移动。

相应的，也可设置与第一传动机构100相同的第二传动机构200，与第一传动机构100相对应的，第二传动机构200包括第二电机220、安装于第二电机220的第二主动齿轮230一级与第二主动齿轮230传动连接的第二从动齿轮240。且第二传动机构200中的第二轴210一端连接第二从动齿轮240，另一端连接相机固定座400。第二传动机构200中的第二从动齿轮240也可采用环形外齿轮结构。将第二轴210的一端通过轴承可转动的连接到第二从动齿轮240内侧的曲面中部。第二轴210能够相对第一从动齿轮转动，但是与第二从动齿轮240的相对位置固定，能够随第二从动齿轮240一起移动。

且，参见图3，为了保证主动齿轮和从动齿轮之间的稳固咬合，在第一主动齿轮130和第一从动齿轮140相交位置的两侧分别设置有一个第一齿轮挡板150。在第二主动齿轮230和第二从动齿轮240相交位置的两侧分别设置有一个第二齿轮挡板。

如图3所示，本实施例的倾斜摄影用固定架的相机固定座400为正方形的板状结构，当然，在其他实施例中相机固定座400也设置为长方形或者圆形结构。但是参见图3，设置成正方形的相机固定座400，更便于相互垂直的安装第一轴110和第二轴210。参见图3，本实施中，方形的相机固定座400下方用于安装相机500。第一轴110和第二轴210均连接到相机固定座400的上侧，即与安装相机500相对的一侧。其中，所述第一轴110和所述第二轴210可通过焊接的方式固定到相机固定座400上。当然，也采用其他方式与相机固定座400连接，如采用铆接或者螺接等可拆卸方式连接。且第一轴110和第二轴210的轴向方向相互平行，且第一轴110和第二轴210的轴向方向与相机固定座400的板状平面平行。

进一步的，参见图3，本实施例中，相机500固定到相机固定座400上后，在图示的位置，相机500的镜头朝向下方，第一轴110和第二轴210的轴向均与所述相机500的镜头朝向方向垂直。即第一轴110的轴向与相机500的镜头方向之间的夹角为90度，第二轴210的轴向与相机500的镜头方向之间的夹角也为90度。此时，第一轴110的轴向与相机固定座400的相机安装基准面平行，第二转动210的轴向与相机固定座400的相机安装基准面平行。在图1中所示，第一轴110的轴向和第二轴210的轴向均在水平方向上，而相机500镜头的方向为竖直向下的方向。如图4所示，当对相机500的倾斜角度进行调整后，第一轴110和第二轴210随相机固定座400发生偏转，但是第一轴110和第二轴210的轴向相对所述相机500的镜头朝向保持垂直。

参见图3，设第一轴110的轴向为X轴方向，设第二轴210的轴向为Y轴方向，相机500、相机固定座400随X轴及随Y轴的转动方式如图3中所示。当将相机500从图3所示的位置调整到图2所示的位置时，第二轴210作为相机固定座400的动力部件，第二电机220工作带动第二主动齿轮230转动，第二主动齿轮230再带动第二从动齿轮240向图中所示的下方转动。此时，第二轴210不转动，而是在Y轴上产生一个切向力，推动相机固定座400围绕X轴旋转，并达到指定角度，相机500拍照。

对于具体相机500倾斜角度的调整，可以通过调整第一从动齿轮140或者第二从动齿轮240的转动位置来确定。且为了防止第一从动齿轮140及第二从动齿轮240过度转动，在第一从动齿轮140上设置有第一限位组件，在第二从动齿轮240上设置第二限位组件。所述第一限位组件可以包括两个限位块，分别设置在第一从动齿轮140外侧弧面的两端。相对的，也可以在第二从动齿轮240上设置第二限位组件。且所述第二限位组件也可以包括两个限位块，两个限位块分别设置在第二从动齿轮240外侧弧面的两端。本领域技术人员可以理解，当第一从动齿轮140相对第一主动齿轮130转动到一端的限位块时，相机500在Y轴上转动到最大角度。而当第二从动齿轮240相对第二主动齿轮230转动到一端的限位块时，相机500在X轴上转动到最大角度。在其中一个实施例中，相对相机500的初始竖直朝下的镜头方向，相机500的可调整角度为(-90°，90°)。

参见图5，当将第一传动机构100作为动力部件推动相机固定座400绕第二轴的轴向转动时，相机500朝另外两个方向倾斜。

参见图1，本发明的主要目的是通过将相机固定座400绕第一轴110的轴向或者第二轴210的轴向转动来改变相机500的倾斜角度。而如图1所示，第一轴110和第二轴210相互垂直安装到相机固定座400上时，相机固定座400可在第一轴110和第二轴210的固定作用下达到一个平衡位置，在安装时，可将相机固定座400的初始位置设置成水平的状态，从而相机500在没有第一传动机构100及第二传动机构200的动作控制下能够拍摄地面的正视图。而相机固定座400在在第二传动机构200的推动下绕第一轴110的轴向转动时，相机500拍摄前视图和后视图，而相机固定座400在第一传动机构100的推动下绕第二轴210的轴向转动时，相机500拍摄左视图和右视图。

本领域技术人员可以理解，所述第一传动机构100能够推动相机固定座400绕第二轴210的轴向转动，并能固定第一轴110即可。同样的，第二传动机构200能够推动相机固定座400绕第一轴110的轴向转动，并能固定第二轴210即可。因此，第一传动机构100和第二传动机构200除了采用前述实施例的齿轮传动结构以外，还可以采用其他类型的传动机构，如可采用连杆传动通过一个轴推动相机固定座400绕另一个轴的轴向转动。

且第一传动机构100和第二传动机构200可采用不同类型的传动机构实现。如第一传动机构100采用前述的齿轮传动的方式实现，而第二传动机构可采用连杆传动实现。

具体的，轴(包括第一轴110和第二轴210)与传动装置(如第一从动齿轮140和第二从动齿轮240)之间的连接可通过轴套实现。相机固定座400与轴固定连接，相机固定座400转动时，轴随着一起转动。

参见图3，为了便于固定相机500，作为一种可实施方式，在相机固定座400对称的两端设置有一对凸耳410，且如图3所示，两个凸耳410都是朝下的，即凸耳410的凸出方向相同，均朝向安装相机500的一侧。而第一轴110和第二转动安装在相机固定座400的另一侧。且凸耳410上设置有连接孔，当安装相机500，通过连接孔使用螺钉将相机500与相机固定座400连接即可。且凸耳410也可与相机500通过卡接的方式固定。

对于板状的相机固定座400，可设置固定相机500用的凸耳410方向与相机固定座400平面垂直。

还需要说明的是，在其他实施例中，也可在相机固定座400的两端设置多组凸耳410。而且两端的凸耳410相互位置可以对称也可以具有一定的偏差。

对于倾斜摄影用固定架中的支架主体300，如图3所示，支架主体300包括环状的下承重板320，第一传动机构100和第二传动机构200固定安装于下承重板320，而相机固定座400悬空设置于下承重板320中部。相机500及相机固定座400的边缘距下承重板320内部的边缘要有一定的距离，以保证相机固定座400能够带动相机500发生一定的倾斜偏转。

与下承重板320相对应的，支架主体300还包括与下承重板320固定连接的上承重板310。下承重板320和承重板之间通过两个以上铝柱700连接固定，组成支架主体300。另外，参见图3，倾斜摄影用固定架中还包括一个连接杆600，连接杆600上端连接到上承重板310的中部，下端通过万向球610连接相机固定座400的中部，从而相机固定座400在第一传动机构100或者第二传动机构200的带动下转动时，连接杆600与相机固定座400处于连接状态，为相机固定座400提供向上的拉力，提高整个装置的稳定性。

作为一种可实施方式，第一轴110、第二轴210和万向球610的中心在同一水平面内。

且如图3所示，上承重板310也可采用带孔的结构，减少支架主体300的重量。具体的，图3所示实施例的倾斜摄影用固定架的上承重板310采用外侧环形中部十字结构，便于在中部安装连接杆600的同时，整个支架重量轻。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (17)

1.一种单相机旋转式倾斜摄影方法，其特征在于，在固定架上设置有一个相机，所述固定架包括支架主体、相机固定座、固定于所述支架主体的包括第一轴的第一传动机构和包括第二轴的第二传动机构；第一轴和第二轴固定连接在相机固定座上且相互垂直；

所述相机固定座固定连接有第一轴和第二轴；所述第一轴和所述第二轴都可作为动力部件，也都可作为旋转轴；所述支架主体包括下承重板和与所述下承重板固定连接的上承重板，所述相机固定座悬空设置于所述下承重板中部；

当到达目标地理位置时，控制所述第一轴作为动力部件驱动所述相机绕所述第二轴轴向转动，对所述目标地理位置进行拍照。

2.根据权利要求1所述的单相机旋转式倾斜摄影方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制第二轴作为动力部件驱动所述相机绕所述第一轴轴向转动，对所述目标地理位置进行拍照。

3.根据权利要求2所述的单相机旋转式倾斜摄影方法，其特征在于，在控制第一轴作为动力部件驱动所述相机绕所述第二轴轴向转动之前，所述方法还包括：

控制所述相机在初始位置对所述目标地理位置进行拍照；所述相机在所述初始位置时，所述相机镜头方向竖直朝下。

4.根据权利要求3所述的单相机旋转式倾斜摄影方法，其特征在于：

所述控制第一轴作为动力部件驱动所述相机绕所述第二轴轴向转动，对所述目标地理位置进行拍照，包括以下步骤：

控制所述第一轴作为动力部件驱动所述相机绕所述第二轴轴向相对所述初始位置转动第一预设角度后拍照；

在所述第一预设角度拍照完成后，控制所述第一轴作为动力部件驱动所述相机绕所述第二轴轴向相对所述初始位置转动第二预设角度后拍照；

所述第二预设角度与所述第一预设角度分布在所述初始位置的两侧。

5.根据权利要求3所述的单相机旋转式倾斜摄影方法，其特征在于：

控制第二轴作为动力部件驱动所述相机绕所述第一轴轴向转动，对所述目标地理位置进行拍照，包括以下步骤：

控制所述第二轴作为动力部件驱动所述相机绕所述第一轴轴向相对所述初始位置转动第三预设角度后拍照；

在所述第三预设角度拍照完成后，控制所述第二轴作为动力部件驱动所述相机绕所述第一轴轴向相对所述初始位置转动第四预设角度后拍照；

所述第三预设角度与所述第四预设角度分布在所述初始位置的两侧。

6.一种倾斜摄影用固定架，其特征在于，所述固定架包括：

支架主体；

固定于所述支架主体的第一传动机构和第二传动机构；所述第一传动机构包括第一轴，所述第二传动机构包括第二轴；

还包括用于固定相机的相机固定座，所述第一轴和所述第二轴均与所述相机固定座固定连接，且

所述第一轴的轴向与所述相机固定座的相机安装基准面之间的夹角小于90度，所述第二轴的轴向与所述相机固定座的相机安装基准面之间的夹角小于90度；所述支架主体包括下承重板和与所述下承重板固定连接的上承重板，所述相机固定座悬空设置于所述下承重板中部；且

所述相机固定座能够在所述第二传动机构的带动下绕所述第一轴的轴向转动，也能够在所述第一传动机构的带动下绕所述第二轴的轴向转动。

7.根据权利要求6所述的倾斜摄影用固定架，其特征在于，所述第一轴和所述第二轴之间的夹角为90度。

8.根据权利要求7所述的倾斜摄影用固定架，其特征在于，所述第一传动机构包括第一电机，安装于所述第一电机的第一主动齿轮，与所述第一主动齿轮传动连接的第一从动齿轮；所述第一轴一端可转动的连接所述第一从动齿轮，另一端固定连接所述相机固定座；

所述第二传动机构包括第二电机，安装于所述第二电机的第二主动齿轮，与所述第二主动齿轮传动连接的第二从动齿轮；所述第二轴一端可转动的连接所述第二从动齿轮，另一端固定连接所述相机固定座。

9.根据权利要求8所述的倾斜摄影用固定架，其特征在于，所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮均为小于或者等于1/2圆周的环形外齿轮，所述第一轴的一端与所述第一从动齿轮内曲面中部可转动连接，所述第二轴的一端与所述第二从动齿轮内曲面中部可转动连接。

10.根据权利要求8所述的倾斜摄影用固定架，其特征在于，所述第一从动齿轮上设置有第一限位组件，所述第二从动齿轮上设置有第二限位组件。

11.根据权利要求6所述的倾斜摄影用固定架，其特征在于，所述相机固定座为板状结构，且相机固定座相对称的两端设置有朝向同一侧的凸耳，所述凸耳适用于固定所述相机。

12.根据权利要求11所述的倾斜摄影用固定架，其特征在于，所述第一轴和所述第二轴固定连接于所述相机固定座与所述凸耳朝向相对的另一侧。

13.根据权利要求6所述的倾斜摄影用固定架，其特征在于，所述第一轴的轴向与所述相机固定座的相机安装基准面平行，所述第二轴的轴向与所述相机固定座的相机安装基准面平行。

14.根据权利要求6所述的倾斜摄影用固定架，其特征在于，所述支架主体包括环状的下承重板；所述第一传动机构和所述第二传动机构固定安装于所述下承重板；所述相机固定座悬空设置于所述下承重板中部。

15.根据权利要求14所述的倾斜摄影用固定架，其特征在于，所述支架主体还包括与所述下承重板固定连接的上承重板；所述固定架还包括两个以上铝柱；所述铝柱一端固定连接所述上承重板，另一端固定连接所述下承重板。

16.根据权利要求14所述的倾斜摄影用固定架，其特征在于，所述固定架还包括连接杆；所述连接杆一端连接于所述上承重板中部，另一端通过万向球连接于所述相机固定座的中部，且所述第一轴的轴线、所述第二轴的轴线和所述万向球的中心在同一平面内。

17.一种倾斜摄影装置，其特征在于，所述装置包括权利要求6至16任一项所述的倾斜摄影用固定架；安装于所述相机固定座的相机；以及设置在所述支架主体上的控制装置，所述控制装置连接所述第一传动机构、第二传动机构及所述相机。

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