CN107547792A - 一种面向三维建模的车载移动影像采集系统及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种面向三维建模的车载移动影像采集系统及其工作方法,本车载移动影像采集系统包括:用于对车辆行驶进行定位的车载移动定位系统,用于图像数据采集的全景影像采集系统,以及同步控制器单元,其中所述同步控制器单元适于在车辆行驶过程中控制全景影像采集系统同步拍摄;本发明能够方便的控制面向三维建模的车载移动影像采集系统实现对焦、拍摄功能,便于全景影像采集系统进行三维取景拍摄;而且能够通过里程信号实现跟随拍摄。
Description
技术领域
本发明涉及一种面向三维建模的车载移动影像采集系统及街景采集系统及其工作方法。
背景技术
目前,三维街景采集尤其在地图测绘领域,越来越普及,通过在车辆上安装360转动拍摄的全景影像采集系统,以采集街景数据,进而绘制成实景地图,方便使用者导航使用。
因此,需要设计一种适于全景影像采集系统的面向三维建模的车载移动影像采集系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种车载移动影像采集系统及其工作方法,以实现对全景影像采集系统进行同步拍摄控制。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种面向三维建模的车载移动影像采集系统,包括:用于对车辆行驶进行定位的车载移动定位系统,用于图像数据采集的全景影像采集系统,以及同步控制器单元,其中所述同步控制器单元适于在车辆行驶过程中控制全景影像采集系统同步拍摄。
进一步,所述全景影像采集系统包括:车载处理器模块、一台全景相机,以及前后左右四个方向均设有单反相机,所述车载处理器模块适于控制各单反相机的对焦控制端、拍照控制端,以实现对相应单反相机进行对焦和拍照;所述同步控制器单元包括:适于提供内触发信号的时钟模块和/或适于提供外触发信号的霍尔传感器;其中各单反相机和全景相机适于通过内触发的时钟信号实现同步拍摄,以及各单反相机和全景相机适于通过外触发的里程、车速信号实现同步拍摄。
进一步,所述车载处理器模块还与车载无线通讯模块相连;所述全景影像采集系统还包括:安装于无人机上的无人机拍摄系统,所述无人机拍摄系统包括:机载处理器模块,与机载处理器模块相连的机载无线通讯模块;所述无人机拍摄系统适于将拍摄的图像数据通过机载无线通讯模块发送至车载移动影像采集系统内的数据处理系统。
进一步,所述无人机拍摄系统还包括:与机载处理器模块相连的路径优化子系统;所述路径优化子系统适于获得各楼间风的实时数据,并建立城市楼间风道网;当无人机设定拍摄目的地后,所述路径优化子系统适于根据城市楼间风道网选择无人机飞至该目的地的最优路径;
所述无人机拍摄系统还包括:与处理模块相连的地图存储模块和用于检测无人机飞行姿态的陀螺仪,以及由该机载处理器模块控制的飞机动力子系统;其中所述飞机动力子系统包括:由机载处理器模块控制的水平动力机构和垂直动力机构;其中所述水平动力机构位于机身处,且包括:水平螺旋桨机构;所述垂直动力机构包括:对称设于左、右机翼处的垂直螺旋桨机构;所述垂直螺旋桨机构包括至少一垂直螺旋桨,用于将垂直螺旋桨机构悬挂于机翼下方的悬挂装置,所述垂直螺旋桨适于通过相应微型电机驱动转动;所述悬挂装置包括:适于使垂直螺旋桨向前或向后倾斜的第一角度微调电机,以及使垂直螺旋桨向左或向右倾斜的第二角度微调电机;其中所述第一、第二角度微调电机和微型电机均由机载处理器模块控制,以根据飞行姿态调节垂直螺旋桨的倾角和垂直螺旋桨的转速;并且,所述无人机还设有用于检测飞行过程中所遇侧风的风向传感器和风速传感器,且将当前无人机所受侧风的风向和风速数据发送至机载处理器模块;所述机载处理器模块适于根据侧风的风向和风速数据,调节垂直螺旋桨的倾角和垂直、水平螺旋桨的转速,以稳定当前飞行姿态进行图像数据采集;并且,若侧风的风向和风速有助于飞行,则降低垂直螺旋桨和/或水平螺旋桨的转速。
进一步,所述无人机的机翼上覆盖有光伏电池,所述路径优化子系统还适于获得各楼间的实时光照强度,以及所述路径优化子系统在选择最优路径时,若两条或两条以上的路段具有相同数据的楼间风,则将实时光照强度最大的路段选入最优路径中;所述路径优化子系统还适于获得城市上空的云层数据,且在选择最优路径时,避开云层覆盖区的路段;以及所述机载处理器模块还与用于拍摄建筑物全景的摄像装置相连,且所述机载处理器模块适于根据建筑物全景识别该建筑物的高度;当无人机在雨雪天气飞行时,所述路径优化子系统适于选择建筑物的背风路段作为无人机在最优路径中的路径选择;并且使无人机的飞行高度低于该建筑物的高度,以遮挡雨雪。
进一步,所述机载处理器模块还与机内的充放电控制模块相连,且所述充放电控制模块适于将机载电池电量发送至机载处理器模块,且当机载电池电量低于一设定值时,所述机载处理器模块控制无人机停至一光照强度高的区域,以通过所述光伏电池对机载电池进行充电;或所述机载处理器模块控制无人机停至一风力较大的区域,以通过风吹动水平螺旋桨和/或垂直螺旋桨产生电能对机载电池进行充电;其中所述垂直螺旋桨适于通过第一、第二角度微调电机调节倾角。
又一方面,本发明还提供了一种面向三维建模的车载移动影像采集系统的工作方法,即若安装车载移动影像采集系统的车辆在行驶途中发生拥堵,则启动无人机,通过无人机上的无人机拍摄系统进行图像数据采集。
进一步,无人机按照车辆原定行驶路线进行飞行拍摄,或设定拍摄目的地,并对无人机飞至该目的地的路径进行选择,以获得最优路径。
进一步,对无人机飞至目的地的路径进行选择,以获得最优路径的方法包括:获得各楼间风的实时数据,并建立城市楼间风道网;当无人机设定拍摄目的地后,无人机内的机载处理器模块通过路径优化子系统适于根据城市楼间风道网选择无人机飞至该目的地的最优路径;并且所述无人机的机翼上覆盖有光伏电池,所述路径优化子系统还适于获得各楼间的实时光照强度;所述路径优化子系统在选择最优路径时,若两条或两条以上的路段具有相同数据的楼间风,则将实时光照强度最大的路段选入最优路径中;以及所述路径优化子系统还适于获得城市上空的云层数据,且在选择最优路径时,避开云层覆盖区的路段;以及所述无人机还设有用于拍摄建筑物全景的摄像装置,该摄像装置与机载处理器模块相连,且所述机载处理器模块适于根据建筑物全景识别该建筑物的高度;当无人机在雨雪天气飞行时,所述路径优化子系统适于选择建筑物的背风路段作为无人机在最优路径中的路径选择;并且使无人机的飞行高度低于该建筑物的高度,以遮挡雨雪。
进一步,所述工作方法还包括:根据飞行姿态调节垂直螺旋桨的倾角和转速的方法,即所述机载处理器模块适于控制第一角度微调电机带动垂直螺旋桨向前倾斜,同时控制水平螺旋桨机构中水平螺旋桨工作,以缩短无人机到达设定的巡航高度的时间,且在无人机在达到巡航高度的同时,满足其巡航速度;以及若无人机在空中悬停,则水平螺旋桨停止工作,且垂直螺旋桨工作,所述机载处理器模块适于根据侧风的风向和风速数据,改变垂直螺旋桨的倾角和转速,以稳定悬停姿态;
若无人机巡航飞行时,所述机载处理器模块适于根据侧风的风向和风速数据,改变垂直螺旋桨的倾角和转速,以保持巡航高度。
本发明的有益效果是,本发明的面向三维建模的车载移动影像采集系统能够方便的控制面向三维建模的车载移动影像采集系统实现对焦、拍摄功能,便于全景影像采集系统进行三维取景拍摄;而且能够通过里程信号实现跟随拍摄。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的面向三维建模的车载移动影像采集系统的原理框图;
图2是本发明中控制接口的电路原理图;
图3是本发明中继电器控制模块的电路原理图;
图4是本发明的无人机拍摄系统的控制原理图;
图5是本发明的无人机拍摄系统的所规划的无人机飞行轨迹示意图。
图6是本发明的无人机的结构示意图。
图中:水平动力机构1、水平螺旋桨101、垂直动力机构2、垂直螺旋桨201、微型电机202、机翼3、悬挂装置4、第一角度微调电机401、第二角度微调电机402、机身5、光伏电池6。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
如图1至图6所示,本发明的一种面向三维建模的车载移动影像采集系统,包括:用于对车辆行驶进行定位的车载移动定位系统,用于图像数据采集的全景影像采集系统,以及车载移动定位系统和全景影像采集系统相连的同步控制器单元,其中所述同步控制器单元适于在车辆行驶过程中控制全景影像采集系统同步拍摄。
并且,所述车载移动定位系统和全景影像采集系统均与车载移动影像采集系统中的数据处理系统相连,即对每台相机在拍摄时的空间位置和方位进行空间匹配,以在此基础上建立街景影像库。
其中,所述车载移动定位系统例如但不限于采用北斗增强的三星CORS系统;以使车载移动影像采集系统在移动状态下,获取目标的精确空间位置。
所述全景影像采集系统包括:车载处理器模块、一台全景相机,以及前后左右四个方向均设有单反相机,所述车载处理器模块适于控制各单反相机的对焦控制端、拍照控制端,以实现对相应单反相机进行对焦和拍照;所述同步控制器单元包括:适于提供内触发信号的时钟模块和/或适于提供外触发信号的霍尔传感器;其中各单反相机和全景相机适于通过内触发的时钟信号实现同步拍摄,以及各单反相机和全景相机适于通过外触发的里程、车速信号实现同步拍摄。
所述全景影像采集系统包括控制电路板,车载处理器模块位于该控制电路板内且包括单反相机、全景相机相连的控制接口,其中所述车载处理器模块通过相应继电器控制模块控制对焦控制端、拍照控制端;以及所述车载处理器模块还连接有操作按键,以控制全景影像采集系统进行对焦和拍照。
所述车载处理器模块例如但不限于采用AT89C52单片机,以及控制接口中对焦控制端对应的SignA,拍照控制端对应SignB,另外还有全景影像采集系统的接地端SignG,里程信号接入端为ExSign,其中里程信号为外部触发信号;以及EXVCC为供电端,ExRxd和ExTxd连接串口模块。
优选的,所述继电器控制模块包括:继电器、PNP三极管Q1,其中所述PNP三极管Q1的基极连接车载处理器模块的对焦或拍照控制输出端,所述PNP三极管Q1的发射极接高电平,其集电极通过继电器的线圈接地;当对焦或拍照控制输出端输出低电平时,PNP三极管Q1导通,且线圈得电,继电器的开关K1闭合,使对焦控制端或拍照控制端获得相应控制信号(控制信号为低电平)。
所述控制接口还包括里程信号接入端,该里程信号接入端将里程信号接入后通过光耦模块输入至处理器模块,其中接入AT89C52单片机的P11口。所述里程信号来源于车辆内的霍尔传感器,以起到跟随车辆行驶进行跟随拍摄。
所述车载移动影像采集系统还包括:与车载处理器模块相连的液晶模块和串口模块。
其中,所述光耦模块例如采用T521光耦模块,所述串口模块例如但不限于MAX232模块。
所述车载处理器模块还与车载无线通讯模块相连;所述全景影像采集系统还包括:安装于无人机上的无人机拍摄系统,所述无人机拍摄系统包括:机载处理器模块,与机载处理器模块相连的机载无线通讯模块;所述无人机拍摄系统适于将拍摄的图像数据通过机载无线通讯模块发送至数据处理系统。
如图4所示,所述无人机控制系统还包括:与所述机载处理器模块相连的路径优化子系统;所述路径优化子系统适于获得各楼间风的实时数据,并建立城市楼间风道网;当无人机设定拍摄目的地后,所述路径优化子系统适于根据城市楼间风道网选择无人机飞至该目的地的最优路径。
通过路径优化子系统获得无人机飞往目的地的最优路径,充分利用各楼间风道中楼间风的风向,提高了飞行速度,降低了飞行能耗。
具体的,各楼间风的实时数据适于通过分布于各高楼间的风道数据采集节点获得,所述风道数据采集节点包括:安装于楼宇间的用于检测楼间风风速的风速传感器和楼间风风向的风向传感器,并且与该风速传感器和风向传感器相连的节点处理器和无线模块,即将风速、风向数据通过无线方式发送至无人机,以通过路径优化子系统进行数据分析,进而建立城市楼间风道。
无人机在设定飞行目的地后,分析飞行路径所经历的城市相应楼间风道,并规划出最合理的飞行路线,即为最优路径。
具体的,城市楼间风道网以各楼间风道的交点为节点,并且根据相邻两节点之间的楼间风道的风速、风向数据进行路径选择,即选取风向与飞行路径相匹配的相应楼间风道作为最优路径的选择路段,使无人机尽可能的在顺风的情况下到达目的地,以达到提高飞行速度,降低燃料消耗的目的;或者选择虽逆风、但风速小、路程短的路段。具体可以通过设定相应限定值,例如逆风状态时,将具体的风速级别进行数字化,如1级、2级等,路程也可以设置10米、20米或30米等,例如设定路段选择条件为不大于风速2级,路程不超过20米时,可以选择该路段,则在最优路径规划过程中,若某一路段满足上述条件,则可以选择该路段加入至最优路径。
如图5所示,获得无人机从起始位置A到目的地E的多条路径,且根据各路径所相关的楼间风道的风向对路径进行筛选,使无人机尽量在顺风的楼间风道中飞行,例如A到B、B到C、C到D、D到E,且各空心箭头分别表示相应楼间风道的风向。
无人机还适于通过机载无线通讯模块接收风道数据采集节点发送的楼间风的实时数据,路径优化子系统获得最优路径,使无人机按照上述路径飞至目标地址。
优选的,如图4所示,所述无人机控制系统还包括:与处理模块相连的地图存储模块和用于检测无人机飞行姿态的陀螺仪,以及由该机载处理器模块控制的飞机动力子系统;具体的,所述无人机内的机载处理器模块还连接有地图存储模块,机载处理器模块适于将接收的最优路径与地图信息相匹配,以使无人机按照最优路径进行飞行,在飞行过程中通过GPS模块和陀螺仪对飞行路径、飞行姿态进行修正,以提高控制拍摄的稳定性。
其中所述飞机动力子系统包括:由机载处理器模块控制的水平动力机构1和垂直动力机构2;其中所述水平动力机构1位于机身5处,且包括:水平螺旋桨机构;所述垂直动力机构2包括:对称设于左、右机翼3处的垂直螺旋桨201机构;所述垂直螺旋桨201机构包括至少一垂直螺旋桨201,用于将垂直螺旋桨201机构悬挂于机翼3下方的悬挂装置4,所述垂直螺旋桨201适于通过相应微型电机202驱动转动;所述悬挂装置4包括:适于使垂直螺旋桨201向前或向后倾斜的第一角度微调电机401(如图6中F1方向),以及使垂直螺旋桨201向左或向右倾斜的第二角度微调电机402(如图6中F2方向);其中所述第一、第二角度微调电机和微型电机202均由机载处理器模块控制,以根据飞行姿态调节垂直螺旋桨201的倾角和垂直螺旋桨201的转速,适合高空悬停或者保持相应飞行姿态控制,进而提高图像拍摄清晰度。
图6中一垂直螺旋桨201包括两个垂直螺旋桨201,且前后对称设置,因此,也同样包括两个第二角度微调电机402,该两个第二角度微调电机402由机载处理器模块控制适于同步转动。
所述无人机还设有用于检测飞行过程中所遇侧风的风向传感器和风速传感器,所述风向传感器和风速传感器适于将当前无人机所受侧风的风向和风速数据发送至机载处理器模块;所述机载处理器模块适于根据侧风的风向和风速数据,调节垂直螺旋桨201的倾角和垂直、水平螺旋桨的转速,以稳定当前飞行姿态。
若无人机在城市中楼间飞行,则侧风属于楼间风的一种。
具体的,所述风向传感器和风速传感器用于测得无人机在飞行过程中实际获得的侧风的风向和风速数据,进而通过垂直螺旋桨201的倾角,即前或后,左或右调节,并结合垂直、水平螺旋桨的转速,以起到稳定飞行姿态的效果,并且若侧风有利于飞行,则还可以适当降低水平螺旋桨的转速,以节约电能。
例如无人机从东往西飞行,若遇到西南方向的侧风,则机载处理器模块适于调节垂直螺旋桨201的倾角,即向西南方向倾斜,以抵消西南方向的侧风对无人机飞行路线的影响;并且,根据风速大小,改变垂直螺旋桨201的转速。或者利用无人机运输快递时,通过无人机可以保持稳定的悬停姿态,以保证飞行高度与送货楼层相匹配,提高送货的准确性,降低无人机碰撞几率。
其中,所述机载处理器模块例如但不限于采用单片机或者ARM处理器。
优选的,所述无人机的机翼上覆盖有光伏电池,所述路径优化子系统还适于获得各楼间的实时光照强度,以及所述路径优化子系统在选择最优路径时,若两条或两条以上的路段具有相同数据的楼间风,则将实时光照强度最大的路段选入最优路径中。
进一步,所述路径优化子系统还适于获得城市上空的云层数据,且在选择最优路径时,避开云层覆盖区的路段;以及所述机载处理器模块还与用于拍摄建筑物全景的摄像装置相连,且所述机载处理器模块适于根据建筑物全景识别该建筑物的高度;当无人机在雨雪天气飞行时,所述路径优化子系统适于选择建筑物的背风路段作为无人机在最优路径中的路径选择;并且使无人机的飞行高度低于该建筑物的高度,以遮挡雨雪。
优选的,所述机载处理器模块还与机内的充放电控制模块相连,且所述充放电控制模块适于将机载电池电量发送至机载处理器模块,且当机载电池电量低于一设定值时,所述机载处理器模块控制无人机停至一光照强度高的区域,以通过所述光伏电池对机载电池进行充电;或所述机载处理器模块控制无人机停至一风力较大的区域,以通过风吹动水平螺旋桨和/或垂直螺旋桨产生电能对机载电池进行充电;其中所述垂直螺旋桨适于通过第一、第二角度微调电机调节倾角,以获得最大风力,提高风力发电效率。具体的,所述无人机控制系统还包括:充放电控制模块,且该充放电控制模块适于将风力和太阳能所产生电能进行互补后对机载电池进行充电,所述充放电控制模块可以通过现有技术的相应风光互补模块实现。
无人机带有一套全景拍摄装置,该全景拍摄装置的拍摄数据通过机载处理器模块、机载无线通讯模块发送至数据处理系统。
实施例2
在实施例1基础上,本发明还提供了一种面向三维建模的车载移动影像采集系统的工作方法,即若安装车载移动影像采集系统的车辆在行驶途中发生拥堵,则启动无人机,通过无人机上的无人机拍摄系统进行图像数据采集。
在本实施例2中关于无人机拍摄系统的相关内容具体详见实施例1中的详细描述。
无人机按照车辆原定行驶路线进行飞行拍摄,或设定拍摄目的地,并对无人机飞至该目的地的路径进行选择,以获得最优路径。
无人机按照车辆原定行驶路线进行飞行拍摄,具体的,
所述车载移动定位系统还与车载处理器模块相连,所述车载处理器模块通过车载通讯模块将车辆的原定行驶路线发送至无人机,以使无人机按照车辆原定行驶路线进行飞行拍摄。
对无人机飞至目的地的路径进行选择,以获得最优路径的方法包括:
获得各楼间风的实时数据,并建立城市楼间风道网;当无人机设定拍摄目的地后,无人机内的机载处理器模块通过路径优化子系统适于根据城市楼间风道网选择无人机飞至该目的地的最优路径。
所述无人机的机翼上覆盖有光伏电池,所述路径优化子系统还适于获得各楼间的实时光照强度;所述路径优化子系统在选择最优路径时,若两条或两条以上的路段具有相同数据的楼间风,则将实时光照强度最大的路段选入最优路径中。其中实时光照数据可以通过在风道数据采集节点内放置光敏传感器,以获得楼间的实时光照强度。
所述路径优化子系统还适于获得城市上空的云层数据,且在选择最优路径时,避开云层覆盖区的路段;其中,所述云层数据适于通过气象卫星获得,或通过当地的多个气象观察哨实时获取。
所述无人机还设有用于拍摄建筑物全景的摄像装置,该摄像装置与机载处理器模块相连,且所述机载处理器模块适于根据建筑物全景识别该建筑物的高度;当无人机在雨雪天气飞行时,所述路径优化子系统适于选择建筑物的背风路段作为无人机在最优路径中的路径选择;并且使无人机的飞行高度低于该建筑物的高度,以遮挡雨雪,可以提高拍摄效果和使图像稳定成像。
所述工作方法还包括:根据飞行姿态调节垂直螺旋桨201的倾角和转速的方法包括:所述机载处理器模块适于控制第一角度微调电机401带动垂直螺旋桨201向前倾斜,同时控制水平螺旋桨机构中水平螺旋桨工作,以缩短无人机到达设定的巡航高度的时间,且在无人机在达到巡航高度的同时,满足其巡航速度。
所述无人机还设有用于检测飞行过程中所遇侧风的风向传感器和风速传感器,所述风向传感器和风速传感器适于将当前无人机所受侧风的风向和风速数据发送至机载处理器模块;所述机载处理器模块适于根据侧风的风向和风速数据,调节垂直螺旋桨201的倾角和垂直、水平螺旋桨的转速,以稳定当前飞行姿态进行图像数据采集。
具体的,所述机载处理器模块适于根据侧风的风向和风速数据,调节垂直螺旋桨201的倾角和垂直、水平螺旋桨的转速,以稳定当前飞行姿态进行图像数据采集的方法包括:若无人机在空中悬停,则水平螺旋桨停止工作,且垂直螺旋桨201工作,所述机载处理器模块适于根据侧风的风向和风速数据,改变垂直螺旋桨201的倾角和转速,以稳定悬停姿态;若无人机巡航,所述机载处理器模块适于根据侧风的风向和风速数据,改变垂直螺旋桨201的倾角和转速,以保持巡航高度。
具体实施过程:若无人机在控制悬停,若遇到从东往西的侧风,则垂直螺旋桨201的倾角对应侧风方向,以抵消侧风对无人机飞行姿态的影响,并且根据侧风的风速调节垂直螺旋桨201的转速。
所述机载处理器模块适于判断侧风的风向和风速是否有助于飞行,若有助于飞行,则降低垂直螺旋桨201和/或水平螺旋桨101的转速,节约电能,提高无人机的巡航里程。
所述机载处理器模块还与机内的充放电控制模块相连,且所述充放电控制模块适于将机载电池电量发送至机载处理器模块,且当机载电池电量低于一设定值时,所述机载处理器模块控制无人机停至一光照强度高的区域,以通过所述光伏电池对机载电池进行充电;或所述机载处理器模块控制无人机停至一风力较大的区域,以通过风吹动水平螺旋桨和/或垂直螺旋桨产生电能对机载电池进行充电;其中所述垂直螺旋桨适于通过第一、第二角度微调电机调节倾角,以获得最大风力,提高风力发电效率。具体的,所述无人机控制系统还包括:充放电控制模块,且该充放电控制模块适于将风力和太阳能所产生电能进行互补后对机载电池进行充电,所述充放电控制模块可以通过现有技术的相应风光互补模块实现。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种车载移动影像采集系统,其特征在于,包括:用于对车辆行驶进行定位的车载移动定位系统,用于图像数据采集的全景影像采集系统,以及同步控制器单元,其中
所述同步控制器单元适于在车辆行驶过程中控制全景影像采集系统同步拍摄。
2.根据权利要求1所述的车载移动影像采集系统,其特征在于,所述全景影像采集系统包括:车载处理器模块、一台全景相机,以及前后左右四个方向均设有单反相机,
所述车载处理器模块适于控制各单反相机的对焦控制端、拍照控制端,以实现对相应单反相机进行对焦和拍照;
所述同步控制器单元包括:适于提供内触发信号的时钟模块和/或适于提供外触发信号的霍尔传感器;其中
各单反相机和全景相机适于通过内触发的时钟信号实现同步拍摄,以及
各单反相机和全景相机适于通过外触发的里程、车速信号实现同步拍摄。
3.根据权利要求2所述的车载移动影像采集系统,其特征在于,
所述车载处理器模块还与车载无线通讯模块相连;
所述全景影像采集系统还包括:安装于无人机上的无人机拍摄系统,所述无人机拍摄系统包括:机载处理器模块,与机载处理器模块相连的机载无线通讯模块;
所述无人机拍摄系统适于将拍摄的图像数据通过机载无线通讯模块发送至车载移动影像采集系统内的数据处理系统。
4.根据权利要求3所述的车载移动影像采集系统,其特征在于,
所述无人机拍摄系统还包括:与机载处理器模块相连的路径优化子系统;
所述路径优化子系统适于获得各楼间风的实时数据,并建立城市楼间风道网;
当无人机设定拍摄目的地后,所述路径优化子系统适于根据城市楼间风道网选择无人机飞至该目的地的最优路径;
所述无人机拍摄系统还包括:与处理模块相连的地图存储模块和用于检测无人机飞行姿态的陀螺仪,以及由该机载处理器模块控制的飞机动力子系统;其中
所述飞机动力子系统包括:由机载处理器模块控制的水平动力机构和垂直动力机构;其中
所述水平动力机构位于机身处,且包括:水平螺旋桨机构;
所述垂直动力机构包括:对称设于左、右机翼处的垂直螺旋桨机构;
所述垂直螺旋桨机构包括至少一垂直螺旋桨,用于将垂直螺旋桨机构悬挂于机翼下方的悬挂装置,所述垂直螺旋桨适于通过相应微型电机驱动转动;
所述悬挂装置包括:适于使垂直螺旋桨向前或向后倾斜的第一角度微调电机,以及使垂直螺旋桨向左或向右倾斜的第二角度微调电机;其中
所述第一、第二角度微调电机和微型电机均由机载处理器模块控制,以根据飞行姿态调节垂直螺旋桨的倾角和垂直螺旋桨的转速;
并且,所述无人机还设有用于检测飞行过程中所遇侧风的风向传感器和风速传感器,且将当前无人机所受侧风的风向和风速数据发送至机载处理器模块;
所述机载处理器模块适于根据侧风的风向和风速数据,调节垂直螺旋桨的倾角和垂直、水平螺旋桨的转速,以稳定当前飞行姿态进行图像数据采集;
并且,若侧风的风向和风速有助于飞行,则降低垂直螺旋桨和/或水平螺旋桨的转速。
5.根据权利要求4所述的车载移动影像采集系统,其特征在于,所述无人机的机翼上覆盖有光伏电池,所述路径优化子系统还适于获得各楼间的实时光照强度,以及
所述路径优化子系统在选择最优路径时,若两条或两条以上的路段具有相同数据的楼间风,则将实时光照强度最大的路段选入最优路径中;
所述路径优化子系统还适于获得城市上空的云层数据,且在选择最优路径时,避开云层覆盖区的路段;以及
所述机载处理器模块还与用于拍摄建筑物全景的摄像装置相连,且所述机载处理器模块适于根据建筑物全景识别该建筑物的高度;
当无人机在雨雪天气飞行时,所述路径优化子系统适于选择建筑物的背风路段作为无人机在最优路径中的路径选择;并且使无人机的飞行高度低于该建筑物的高度,以遮挡雨雪。
6.根据权利要求5所述的车载移动影像采集系统,其特征在于,所述机载处理器模块还与机内的充放电控制模块相连,且所述充放电控制模块适于将机载电池电量发送至机载处理器模块,且当机载电池电量低于一设定值时,所述机载处理器模块控制无人机停至一光照强度高的区域,以通过所述光伏电池对机载电池进行充电;或所述机载处理器模块控制无人机停至一风力较大的区域,以通过风吹动水平螺旋桨和/或垂直螺旋桨产生电能对机载电池进行充电;其中
所述垂直螺旋桨适于通过第一、第二角度微调电机调节倾角。
7.一种车载移动影像采集系统的工作方法,其特征在于,
若安装车载移动影像采集系统的车辆在行驶途中发生拥堵,则启动无人机,通过无人机上的无人机拍摄系统进行图像数据采集。
8.根据权利要求7所述的工作方法,其特征在于,
无人机按照车辆原定行驶路线进行飞行拍摄,或设定拍摄目的地,并对无人机飞至该目的地的路径进行选择,以获得最优路径。
9.根据权利要求8所述的工作方法,其特征在于,对无人机飞至目的地的路径进行选择,以获得最优路径的方法包括:
获得各楼间风的实时数据,并建立城市楼间风道网;
当无人机设定拍摄目的地后,无人机内的机载处理器模块通过路径优化子系统适于根据城市楼间风道网选择无人机飞至该目的地的最优路径;并且
所述无人机的机翼上覆盖有光伏电池,所述路径优化子系统还适于获得各楼间的实时光照强度;
所述路径优化子系统在选择最优路径时,若两条或两条以上的路段具有相同数据的楼间风,则将实时光照强度最大的路段选入最优路径中;以及
所述路径优化子系统还适于获得城市上空的云层数据,且在选择最优路径时,避开云层覆盖区的路段;以及
所述无人机还设有用于拍摄建筑物全景的摄像装置,该摄像装置与机载处理器模块相连,且所述机载处理器模块适于根据建筑物全景识别该建筑物的高度;
当无人机在雨雪天气飞行时,所述路径优化子系统适于选择建筑物的背风路段作为无人机在最优路径中的路径选择;并且使无人机的飞行高度低于该建筑物的高度,以遮挡雨雪。
10.根据权利要求9所述的工作方法,其特征在于,
所述工作方法还包括:根据飞行姿态调节垂直螺旋桨的倾角和转速的方法,即
所述机载处理器模块适于控制第一角度微调电机带动垂直螺旋桨向前倾斜,同时控制水平螺旋桨机构中水平螺旋桨工作,以缩短无人机到达设定的巡航高度的时间,且在无人机在达到巡航高度的同时,满足其巡航速度;以及
若无人机在空中悬停,则水平螺旋桨停止工作,且垂直螺旋桨工作,所述机载处理器模块适于根据侧风的风向和风速数据,改变垂直螺旋桨的倾角和转速,以稳定悬停姿态;
若无人机巡航飞行时,所述机载处理器模块适于根据侧风的风向和风速数据,改变垂直螺旋桨的倾角和转速,以保持巡航高度。
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