CN108089393A - 一种旋转式双镜头倾斜摄影相机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋转式双镜头倾斜摄影相机，包括电机、蜗轮蜗杆、第一旋转轴、第一摄影相机、第二摄影相机、相机支撑座、第一挂臂和第二挂臂，所述电机与所述蜗轮蜗杆相连，所述蜗轮蜗杆与所述第一旋转轴相连，所述第一旋转轴通过第一轴承安装在所述相机支撑座的中部；所述第一挂臂和第二挂臂分别安装在所述相机支撑座的两侧，所述第一挂臂和第二挂臂之间通过连杆相连，所述第一摄影相机和第二摄影相机分别可旋转地安装在所述第一挂臂和第二挂臂上。与现有技术相比，该装置整体体积比传统倾斜摄影相机更小，质量更轻，相机角度可随意调节，结构设计合理，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及无人机领域，具体涉及一种旋转式双镜头倾斜摄影相机。
背景技术
随着无人机技术的发展，其应用领域也正在逐渐扩大，无人机倾斜摄影技术便是在此基础上发展起来的一项新型摄影测量技术。由于倾斜影像能够为用户提供更丰富的地理信息，该技术在欧美等发达国家已经广泛应用于应急指挥、国土安全、城市管理、房产税收等行业。我国也开始逐步将倾斜摄影技术应用于城市建设和地质勘探等领域，传统的倾斜摄影相机是通过五个2010万像素(1亿像素)不同角度放置的相机(如图1所示，将第一相机1、第二相机2、第三相机3和第四相机4分别呈不同的倾斜角度安装在壳体6的四个角落，将第五相机5安装在壳体的中部，从而尽可能多的拍摄到多个角度)，利用无人机作为载体实现数据采集。然而，在被行业内作业人员使用的过程中出现了诸多问题，例如，相机易出现随机虚焦等现象，导致航测效果不佳；传统倾斜摄影相机的整体重量达到了2.5kg左右，直接无人机的飞行时长降低等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种质量更轻且拍摄效果更佳的旋转式双镜头倾斜摄影相机。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种旋转式双镜头倾斜摄影相机，包括电机、蜗轮蜗杆、第一旋转轴、第一摄影相机、第二摄影相机、相机支撑座、第一挂臂和第二挂臂，所述电机与所述蜗轮蜗杆相连，所述蜗轮蜗杆与所述第一旋转轴相连，所述第一旋转轴通过第一轴承安装在所述相机支撑座的中部；
所述第一挂臂和第二挂臂分别安装在所述相机支撑座的两侧，所述第一挂臂和第二挂臂之间通过连杆相连，所述第一摄影相机和第二摄影相机分别可旋转地安装在所述第一挂臂和第二挂臂上。
本发明的有益效果在于：本发明装置可挂载于无人机上，通过无人机航测的手段快速获取地面多源数据，利用三维场景快速构建技术，自动融合生成城市全景数据，实现真三维建模。本发明装置利用一个减速电机带动蜗轮蜗杆使两台相机往复旋转，实现四个角度的数据采集，相机角度可根据需求调节，既保证了拍摄的质量，又确保了整体改进后的倾斜摄影相机长宽高比传统更小，使得用户携带更方便，同时也能适用于更多挂载空间小的无人机。
附图说明
图1为现有技术中传统倾斜摄影相机的结构示意图；
图2为本发明实施例1的旋转式双镜头倾斜摄影相机的结构示意图；
图3为本发明实施例2的旋转式双镜头倾斜摄影相机的结构示意图；
图4为本发明实施例3的旋转式双镜头倾斜摄影相机的结构示意图；
图5为本发明实施例4的旋转式双镜头倾斜摄影相机的结构示意图。
标号说明：
1、第一相机；2、第二相机；3、第五相机；4、第三相机；5、第四相机；6、壳体；7、第二挂臂；8、第一轴承安装座；9、第一轴承盖板；10、第一轴承；11、蜗轮蜗杆；12、第一旋转轴；13、电机座；14、电机；15、相机支撑座；16、铝柱；17、第二旋转轴；18、紧固螺栓；19、第一固定件；20、第二轴承；21、第二固定件；22、螺栓；23、第一摄影相机；24、第三固定件；
25、第四固定件。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：利用一个减速电机带动蜗轮蜗杆使两台相机往复旋转，实现四个角度的数据采集，相机角度可根据需求调节。
一种旋转式双镜头倾斜摄影相机，包括电机、蜗轮蜗杆、第一旋转轴、第一摄影相机、第二摄影相机、相机支撑座、第一挂臂和第二挂臂，所述电机与所述蜗轮蜗杆相连，所述蜗轮蜗杆与所述第一旋转轴相连，所述第一旋转轴通过第一轴承安装在所述相机支撑座的中部；
所述第一挂臂和第二挂臂分别安装在所述相机支撑座的两侧，所述第一挂臂和第二挂臂之间通过连杆相连，所述第一摄影相机和第二摄影相机分别可旋转地安装在所述第一挂臂和第二挂臂上。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明装置可挂载于无人机上，通过无人机航测的手段快速获取地面多源数据，利用三维场景快速构建技术，自动融合生成城市全景数据，实现真三维建模。本发明装置利用一个减速电机带动蜗轮蜗杆使两台相机往复旋转，实现四个角度的数据采集，相机角度可根据需求调节，既保证了拍摄的质量，又确保了整体改进后的倾斜摄影相机长宽高比传统更小，使得用户携带更方便，同时也能适用于更多挂载空间小的无人机。
进一步地，所述第一摄影相机和第二摄影相机的可旋转角度范围均为0～360°。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明装置通过两台相机360度内任意旋转，通过两台相机往复旋转实现四个角度的数据采集，且在保证产品刚性的同时，质量更轻。
进一步地，所述第一摄影相机和第二摄影相机之间的拍摄夹角范围为40～180°。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明相机可支持相机在360°内任意旋转，但航测相机实际作业时不存在拍上方图像的可能性，因此，第一摄影相机和第二摄影相机之间的拍摄夹角在40～180°内既能满足重复率要求以满足日常拍摄，又不会导致大量数据重复而增加存储负担。
进一步地，所述旋转式双镜头倾斜摄影相机还包括第一轴承安装座，所述第一轴承通过第一轴承安装座安装在所述相机支撑座上，所述电机通过电机座安装在第一轴承安装座上。
进一步地，所述旋转式双镜头倾斜摄影相机还包括第一轴承盖板，所述第一轴承盖板与第一轴承安装座配合使用。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：设置第一轴承盖板与第一轴承安装座配合使用，使得第一轴承的安装更牢固。
进一步地，所述第一挂臂和第二挂臂平行，且均与所述连杆垂直。
进一步地，所述连杆为两根，两根所述连杆分别位于所述第一挂臂和第二挂臂之间。
进一步地，所述连杆为铝柱。
进一步地，所述第一摄影相机和第二摄影相机的上、下、左和右侧面均设有固定件，所述固定件由碳纤维材料制成。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：受力部分使用铝合金材料，确保装置的承重力度，非受力部分使用碳纤维材料，减轻相机整体质量，使整体质量远小于传统的2.5kg，进一步提高无人机的飞行时长。
进一步地，所述固定件通过螺栓分别与所述第一摄影相机和第二摄影相机相连。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：将固定件通过螺栓与所述第一摄影相机和第二摄影相机相连，设置固定件，对相机进行更好的防护。
进一步地，所述旋转式双镜头倾斜摄影相机还包括四个第二旋转轴，所述第一摄影相机和第二摄影相机分别通过所述第二旋转轴可旋转地安装在所述第一挂臂和第二挂臂上。
进一步地，所述第二旋转轴上还设有第二轴承。
进一步地，所述旋转式双镜头倾斜摄影相机还包括紧固螺栓，所述第一挂臂和第二挂臂上分别设有紧固螺栓安装孔，所述紧固螺栓穿过所述紧固螺栓安装孔与所述第二旋转轴相连。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在挂臂上设置紧固螺栓安装孔，当需要固定角度拍摄时，通过紧固螺栓穿过紧固螺栓安装孔与第二旋转轴连接，将旋转轴固定后，进而将相机固定。
请参照图2，本发明的实施例一为：一种旋转式双镜头倾斜摄影相机，包括电机14、蜗轮蜗杆11、第一旋转轴、第一摄影相机23、第二摄影相机、相机支撑座15、第一挂臂和第二挂臂7，所述电机14与所述蜗轮蜗杆11相连，所述蜗轮蜗杆11与所述第一旋转轴12相连，所述第一旋转轴12通过第一轴承10安装在所述相机支撑座15的中部；所述第一挂臂和第二挂臂7分别安装在所述相机支撑座15的两侧，所述第一挂臂和第二挂臂7之间通过连杆相连，所述第一摄影相机23和第二摄影相机分别可旋转地安装在所述第一挂臂和第二挂臂7上。
本发明装置航测过程示范如下：电机14带动蜗轮蜗杆11，蜗轮蜗杆11带动安装了第一轴承10的第一旋转轴12，第一旋转轴12带动相机支撑座15，第一挂臂和第二挂臂7使第一摄影相机23和第二摄影相机旋转，蜗杆旋转七圈后，蜗轮旋转90°。当飞机到达第一个拍照点，相机会以图2的形式拍照。在到达下一个拍照点前，电机14带动蜗轮蜗杆11，使第一摄影相机23和第二摄影相机逆时针旋转180°。到达下一个拍照点前，电机14反转带动涡轮蜗杆使相机旋转至图2形式拍照。以此类推直到飞完所有的拍照点，完成航测。
本发明的实施例二为：一种旋转式双镜头倾斜摄影相机，包括电机14、蜗轮蜗杆11、第一旋转轴、第一摄影相机23、第二摄影相机、相机支撑座15、第一挂臂和第二挂臂7，所述电机14与所述蜗轮蜗杆11相连，所述蜗轮蜗杆11与所述第一旋转轴12相连，所述第一旋转轴12通过第一轴承10安装在所述相机支撑座15的中部；所述第一挂臂和第二挂臂7分别安装在所述相机支撑座15的两侧，所述第一挂臂和第二挂臂7之间通过连杆相连，所述第一摄影相机23和第二摄影相机分别可旋转地安装在所述第一挂臂和第二挂臂7上。所述第一摄影相机23和第二摄影相机的可旋转角度范围均为0～360°。所述第一摄影相机23和第二摄影相机逆时针旋转90°后，如图3所示。
请参照图4所示，本发明的实施例三为：一种旋转式双镜头倾斜摄影相机，包括电机14、蜗轮蜗杆11、第一旋转轴、第一摄影相机23、第二摄影相机、相机支撑座15、第一挂臂和第二挂臂7，所述电机14与所述蜗轮蜗杆11相连，所述蜗轮蜗杆11与所述第一旋转轴12相连，所述第一旋转轴12通过第一轴承10安装在所述相机支撑座15的中部；所述第一挂臂和第二挂臂7分别安装在所述相机支撑座15的两侧，所述第一挂臂和第二挂臂7之间通过连杆相连，所述第一摄影相机23和第二摄影相机分别可旋转地安装在所述第一挂臂和第二挂臂7上。所述第一摄影相机23和第二摄影相机的可旋转角度范围均为0～360°。所述第一摄影相机23和第二摄影相机间拍摄夹角为40°，所述旋转式双镜头倾斜摄影相机还包括紧固螺栓18，所述第一挂臂和第二挂臂7上分别设有紧固螺栓安装孔，所述紧固螺栓18穿过所述紧固螺栓安装孔与所述第二旋转轴17相连。所述旋转式双镜头倾斜摄影相机还包括第一轴承10第一轴承10安装座8，所述第一轴承10通过第一轴承10第一轴承10安装座8安装在所述相机支撑座15上，所述电机14通过电机14电机14座13安装在第一轴承10第一轴承10安装座8上。所述旋转式双镜头倾斜摄影相机还包括第一轴承盖板11，所述第一轴承盖板11与第一轴承10第一轴承10安装座8配合使用。所述第一挂臂和第二挂臂7平行，且均与所述连杆垂直。所述连杆为两根，两根所述连杆分别位于所述第一挂臂和第二挂臂7之间。所述连杆为铝柱16。所述第一摄影相机23和第二摄影相机的上、下、左和右侧面均设有固定件，所述固定件由碳纤维材料制成。所述固定件包括第一固定件19、第二固定件21、第三固定件24和第四固定件25。所述固定件通过螺栓22分别与所述第一摄影相机23和第二摄影相机相连。所述旋转式双镜头倾斜摄影相机还包括四个第二旋转轴17，所述第一摄影相机23和第二摄影相机分别通过所述第二旋转轴17可旋转地安装在所述第一挂臂和第二挂臂7上。所述第二旋转轴17上还设有第二轴承20。
请参照图5所示，本发明的实施例四为：一种旋转式双镜头倾斜摄影相机，包括电机14、蜗轮蜗杆11、第一旋转轴、第一摄影相机23、第二摄影相机、相机支撑座15、第一挂臂和第二挂臂7，所述电机14与所述蜗轮蜗杆11相连，所述蜗轮蜗杆11与所述第一旋转轴12相连，所述第一旋转轴12通过第一轴承10安装在所述相机支撑座15的中部；所述第一挂臂和第二挂臂7分别安装在所述相机支撑座15的两侧，所述第一挂臂和第二挂臂7之间通过连杆相连，所述第一摄影相机23和第二摄影相机分别可旋转地安装在所述第一挂臂和第二挂臂7上。所述第一摄影相机23和第二摄影相机的可旋转角度范围均为0～360°。所述第一摄影相机23和第二摄影相机间拍摄夹角为180°，所述旋转式双镜头倾斜摄影相机还包括紧固螺栓18，所述第一挂臂和第二挂臂7上分别设有紧固螺栓安装孔，所述紧固螺栓18穿过所述紧固螺栓安装孔与所述第二旋转轴17相连。所述旋转式双镜头倾斜摄影相机还包括第一轴承10第一轴承10安装座8，所述第一轴承10通过第一轴承10第一轴承10安装座8安装在所述相机支撑座15上，所述电机14通过电机14电机14座13安装在第一轴承10第一轴承10安装座8上。所述旋转式双镜头倾斜摄影相机还包括第一轴承盖板11，所述第一轴承盖板11与第一轴承10第一轴承10安装座8配合使用。所述第一挂臂和第二挂臂7平行，且均与所述连杆垂直。所述连杆为两根，两根所述连杆分别位于所述第一挂臂和第二挂臂7之间。所述连杆为铝柱16。所述第一摄影相机23和第二摄影相机的上、下、左和右侧面均设有固定件，所述固定件由碳纤维材料制成。所述固定件包括第一固定件19、第二固定件21、第三固定件24和第四固定件25。所述固定件通过螺栓22分别与所述第一摄影相机23和第二摄影相机相连。所述旋转式双镜头倾斜摄影相机还包括四个第二旋转轴17，所述第一摄影相机23和第二摄影相机分别通过所述第二旋转轴17可旋转地安装在所述第一挂臂和第二挂臂7上。所述第二旋转轴17上还设有第二轴承20。
综上所述，本发明提供的一种旋转式双镜头倾斜摄影相机，该装置整体体积比传统倾斜摄影相机更小，质量更轻，相机角度可随意调节，结构设计合理，使用方便。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种旋转式双镜头倾斜摄影相机，其特征在于：包括电机、蜗轮蜗杆、第一旋转轴、第一摄影相机、第二摄影相机、相机支撑座、第一挂臂和第二挂臂，所述电机与所述蜗轮蜗杆相连，所述蜗轮蜗杆与所述第一旋转轴相连，所述第一旋转轴通过第一轴承安装在所述相机支撑座的中部；
所述第一挂臂和第二挂臂分别安装在所述相机支撑座的两侧，所述第一挂臂和第二挂臂之间通过连杆相连，所述第一摄影相机和第二摄影相机分别可旋转地安装在所述第一挂臂和第二挂臂上。
2.根据权利要求1所述的旋转式双镜头倾斜摄影相机，其特征在于：所述第一摄影相机和第二摄影相机之间的拍摄夹角范围为40～180°。
3.根据权利要求1所述的旋转式双镜头倾斜摄影相机，其特征在于：所述旋转式双镜头倾斜摄影相机还包括第一轴承安装座，所述第一轴承通过第一轴承安装座安装在所述相机支撑座上，所述电机通过电机座安装在第一轴承安装座上。
4.根据权利要求1所述的旋转式双镜头倾斜摄影相机，其特征在于：所述第一挂臂和第二挂臂平行，且均与所述连杆垂直。
5.根据权利要求1所述的旋转式双镜头倾斜摄影相机，其特征在于：所述连杆为铝柱。
6.根据权利要求1所述的旋转式双镜头倾斜摄影相机，其特征在于：所述第一摄影相机和第二摄影相机的上、下、左和右侧面均设有固定件，所述固定件由碳纤维材料制成。
7.根据权利要求6所述的旋转式双镜头倾斜摄影相机，其特征在于：所述固定件通过螺栓分别与所述第一摄影相机和第二摄影相机相连。
8.根据权利要求1所述的旋转式双镜头倾斜摄影相机，其特征在于：所述旋转式双镜头倾斜摄影相机还包括四个第二旋转轴，所述第一摄影相机和第二摄影相机分别通过所述第二旋转轴可旋转地安装在所述第一挂臂和第二挂臂上。
9.根据权利要求8所述的旋转式双镜头倾斜摄影相机，其特征在于：所述第二旋转轴上还设有第二轴承。
10.根据权利要求8所述的旋转式双镜头倾斜摄影相机，其特征在于：所述旋转式双镜头倾斜摄影相机还包括紧固螺栓，所述第一挂臂和第二挂臂上分别设有紧固螺栓安装孔，所述紧固螺栓穿过所述紧固螺栓安装孔与所述第二旋转轴相连。
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