CN107560602A - 一种用于航空器的单相机倾斜摄影装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于航空器的单相机倾斜摄影装置，其包括：相机、镜片、调角机构和用于驱动调角机构的驱动机构；相机安装于航空器上，调角机构设置于航空器上，调角机构分别与驱动机构、镜片连接；调角机构包括第一转轴、第二转轴和支撑组件，第一转轴、第二转轴分别连接支撑组件，第一转轴与第二转轴相互垂直；驱动机构包括用于驱动第一转轴的第一动力部件，和用于驱动第二转轴的第二动力部件。本发明提供的用于航空器的单相机倾斜摄影装置，其具有重量轻、造价成本低，可靠性高，适用范围广的优势。

Description

一种用于航空器的单相机倾斜摄影装置

技术领域

本发明涉及一种用于航空器的单相机倾斜摄影装置。

背景技术

倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术，它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像，将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。

航空倾斜影像不仅能够真实地反应地物情况，而且还通过采用先进的定位技术，嵌入精确的地理信息、更丰富的影像信息、更高级的用户体验，极大地扩展了遥感影像的应用领域，并使遥感影像的行业应用更加深入。

目前使用的航空倾斜摄影装置普遍采用多个内置相机，通过不同角度的摆放，实现多个角度拍摄，以获取地面的全景图像；或者为了减少整机重量和成本，采用转动内置相机实现多角度拍摄，如中国专利201310019024.7公开了一种经济型机载倾斜数码航空摄影系统，该系统包括前、后、左、右四个倾斜摄影单元、一个垂直摄影单元、连接底板、微型GPS导航仪、系统控制器八部分组成。各摄影单元均由CCD工作相机、相机固定件、相机旋转座、相机防护罩组成，四个倾斜摄影单元可绕连接底板平面旋转多个角度，垂直摄影单元垂直固定于连接底板平面；相机控制线、电源线通过分线盒与系统控制器相连，GPS导航仪数据输出端口与系统控制器相连。系统各器件除控制器外均固定在连接底板上，系统通过系统控制器实现等时或等距摄影及GPS导航数据同步获取。该系统通过旋转摄影单元，实现多个角度拍摄，以获取地面的全景图象；该系统具有的缺陷是：摄影单元自身的体积和重量较大，转动时引起整机的震动也较大，同时也增加了电量的消耗，不利于航空摄影；另外，相机转动周期长，在一定重叠率要求下，拍摄效率和质量会下降。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种用于航空器的单相机倾斜摄影装置，其具有重量轻、造价成本低，可靠性高，适用范围广的优势。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于航空器的单相机倾斜摄影装置，该单相机倾斜摄影装置包括：相机、镜片、调角机构和用于驱动调角机构的驱动机构；相机安装于航空器上，调角机构设置于航空器上，调角机构分别与驱动机构、镜片连接；调角机构包括第一转轴、第二转轴和支撑组件，第一转轴、第二转轴分别连接支撑组件，第一转轴与第二转轴相互垂直；驱动机构包括用于驱动第一转轴的第一动力部件，和用于驱动第二转轴的第二动力部件。

与现有技术相比，本发明公开的用于航空器的单相机倾斜摄影装置，第一动力部件通过第一转轴带动调角机构转动，第二动力部件通过第二转轴带动镜片转动，通过调整镜片反射光线进入相机的镜头，实现下、前、后、左、右五个方向的拍摄；镜片的转动角度可以任意调节，使得该双轴倾斜摄影装置适应不同环境进行拍摄。

根据本发明另一具体实施方式，第一转轴的一端与第一动力部件连接，第一转轴的另一端与支撑组件连接。

根据本发明另一具体实施方式，第二转轴的一端与第二动力部件连接，第二转轴的另一端与镜片连接。

根据本发明另一具体实施方式，镜片的中心位于相机的光轴上，镜片包括第一连接端和第二连接端，第一连接端与支撑组件可转动的连接，第二连接端与第二动力部件连接。

根据本发明另一具体实施方式，第一转轴、第二转轴水平设置于同一平面，第一转轴与相机的镜头的中心线共线或平行。

根据本发明另一具体实施方式，第一动力部件和第二动力部件均为舵机。

根据本发明另一具体实施方式，单相机倾斜摄影装置进一步包括基座，基座安装于航空器上，相机固定安装于基座上，第一动力部件设置于基座上。

根据本发明另一具体实施方式，相机和镜片的数目均为1个。

根据本发明另一具体实施方式，相机为卧式相机。

根据本发明另一具体实施方式，第一转轴竖直设置，位于反射镜的上方；第二转轴水平设置。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

附图说明

图1是实施例1提供的用于航空器的单相机倾斜摄影装置的结构示意图；

图2a-图2e是实施例1的用于航空器的单相机倾斜摄影装置的状态示意图，其显示了镜片的不同状态；

图3是实施例2提供的用于航空器的单相机倾斜摄影装置的结构示意图；

图4a-图4e是实施例2的用于航空器的单相机倾斜摄影装置的状态示意图，其显示了镜片的不同状态。

具体实施方式

实施例1

参见图1，是本实施例提供的用于航空器的单相机倾斜摄影装置的结构示意图。该双轴倾斜摄影装置包括：相机11、镜片12、第一转轴13、第二转轴14、支撑组件15、第一动力部件16、第二动力部件17。

相机11、第一动力部件16安装在基座上，基座设置在航空器上；支撑组件15为弧形杆状，支撑组件15的一端可转动的连接镜片12的第一连接端，支撑组件15的另一端连接第二动力部件17，支撑组件15的中部通过第一转轴13连接第一动力部件16，第二动力部件17通过第二转轴14连接镜片12的第二连接端，镜片12的中心位于相机11的镜头的中心线上，第一转轴13与第二转轴14水平设置于同一平面，第一转轴13与第二转轴14相互垂直，第一转轴13与相机11的镜头的中心线共线或平行。

本实施例中，镜片12为反光镜，镜片12与相机11的数目均为一个，第一动力部件16、第二动力部件17均为舵机，相机11为卧式相机11；第一动力部件16作为第一转轴13的动力源，第二动力部件17作为第二转轴14的动力源，第一动力部件16通过驱动第一转轴13带动支撑组件15左右横滚转动，从而带动镜片12左右横滚转动；第二动力部件17通过驱动第二转轴14带动镜片12俯仰转动，使镜片12左右、俯仰转动，镜片12反射光线进入相机11的镜头，实现从空中向地面任意方向的拍摄，即下、前、后、左、右五个方向的拍摄；通过分别控制第一动力部件16和第二动力部件17按照预设角度同步或异步转动，转动到预定位置时，控制相机11拍摄获取照片。

参见图2a、2b、2c，图2a、图2b、图2c分别为本实施例提供的反射式单镜头双轴倾斜摄影装置中镜片俯仰转动至指定角度的状态示意图，第二动力部件驱动镜片俯仰转动至各预定位置，实现向前、向下、向后拍摄；参见图2d、2e，图2d、2e分别为本实施例提供的反射式单镜头双轴倾斜摄影装置中承载组件左右横滚转动至指定角度的状态示意图，第一动力部件通过第一转轴驱动承载组件左右横滚转动，配合第二动力部件驱动第二转轴驱动镜片俯仰转动至各预定位置，实现向左、向右拍摄。

本实施例提供的反射式单镜头双轴倾斜摄影装置，通过驱动镜片转动，反射光线，调节相机镜头的拍摄画面，实现相机的多角度拍摄；与传统倾斜相机布局装置相比，使用一台相机多角度拍摄，有效的减轻了整个装置的重量，有利于航空摄影；同时由于转动镜片，镜片的质量轻，转动时的震动小，对整机的拍摄效果影响也小；内置相机固定，其电器连接无需运动，减小失效风险，可靠性高；镜片的转动角度可以任意调节，使得该双轴倾斜摄影装置适应不同环境进行拍摄，其在航空倾斜摄影领域可以有更广泛的应用。

实施例2

参见图3，是本实施例提供的用于航空器的单相机21倾斜摄影装置的结构示意图。该倾斜摄影装置包括：相机2121、镜片22、第一转轴23、第二转轴24、支撑组件25、第一动力部件26、第二动力部件27。

相机21、第一动力部件26安装在基座上，基座设置在航空器上；支撑组件25包括第一连接杆251和第二连接杆252，第一连接杆251和第二连接杆252均为弧形，第一连接杆251的一端通过第一转轴23连接第一动力部件26，第一连接杆251的另一端连接第二连接杆252的中部，第一动力部件26、第一转轴23、第一连接杆251均位于第二连接杆252的上方；第二连接杆252的一端连接第二动力部件27，第二连接杆252的另一端可转动的连接镜片22的第一连接端，第二动力部件27通过第二转轴24连接镜片22的第二连接端；反光镜的中心位于相机21的镜头的中心线上，第一转轴23竖直设置，第二转轴24水平设置，第一转轴23与第二转轴24相互垂直。

本实施例中，镜片22为反射镜，镜片与相机21的数目均为一个，第一动力部件26、第二动力部件27均为舵机，相机21为卧式相机21；第一动力部件26作为第一转轴23的动力源，第二动力部件27作为第二转轴24的动力源，第一动力部件26通过驱动第一转轴23带动支撑组件25水平转动，从而带动镜片水平转动；第二动力部件27通过驱动第二转轴24带动镜片俯仰转动，通过使镜片22水平、俯仰转动，通过镜片22反射光线进入相机21的镜头，实现从空中向地面任意方向的拍摄，即下、前、后、左、右五个方向的拍摄；通过分别控制第一动力部件26和第二动力部件27按照预设角度同步或异步转动，转动到预定位置时，控制相机21拍摄获取照片。

如图4a、4b、4c所示，第二动力部件27驱动镜片俯仰转动，实现向前、向下、向后拍摄；如图4d、4e所示，通过第一动力部件26驱动支撑组件25水平转动，实现向右、向左拍摄。

与实施例1相比，本实施例提供的用于航空器的单相机倾斜摄影装置，将第一转轴竖直设置，从而带动与支撑组件相连的镜片水平转动，空间角度调整更易实现，稳定性更强。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种用于航空器的单相机倾斜摄影装置，其特征在于，所述单相机倾斜摄影装置包括：相机、镜片、调角机构和用于驱动所述调角机构的驱动机构；所述相机安装于所述航空器上，所述调角机构设置于所述航空器上，所述调角机构分别与所述驱动机构、所述镜片连接；所述调角机构包括第一转轴、第二转轴和支撑组件，所述第一转轴、所述第二转轴分别连接所述支撑组件，所述第一转轴与所述第二转轴相互垂直；所述驱动机构包括用于驱动所述第一转轴的第一动力部件，和用于驱动所述第二转轴的第二动力部件。

2.如权利要求1所述的单相机倾斜摄影装置，其特征在于，所述第一转轴的一端与所述第一动力部件连接，所述第一转轴的另一端与所述支撑组件连接。

3.如权利要求2所述的单相机倾斜摄影装置，其特征在于，所述第二转轴的一端与所述第二动力部件连接，所述第二转轴的另一端与所述镜片连接。

4.如权利要求3所述的单相机倾斜摄影装置，其特征在于，所述镜片的中心位于所述相机的光轴上，所述镜片包括第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与所述支撑组件可转动的连接，所述第二连接端与所述第二动力部件连接。

5.如权利要求4所述的单相机倾斜摄影装置，其特征在于，所述第一转轴、所述第二转轴水平设置于同一平面，所述第一转轴与所述相机的镜头的中心线共线或平行。

6.如权利要求5所述的单相机倾斜摄影装置，其特征在于，所述第一动力部件和所述第二动力部件均为舵机。

7.如权利要求1-6之一所述的单相机倾斜摄影装置，其特征在于，所述单相机倾斜摄影装置进一步包括基座，所述基座安装于所述航空器上，所述相机固定安装于所述基座上，所述第一动力部件设置于所述基座上。

8.如权利要求7所述的单相机倾斜摄影装置，其特征在于，所述相机和所述镜片的数目均为1个。

9.如权利要求8所述的单相机倾斜摄影装置，其特征在于，所述相机为卧式相机。

10.如权利要求1所述的单相机倾斜摄影装置，其特征在于，所述第一转轴竖直设置，位于所述反射镜的上方；所述第二转轴水平设置。