CN109367806A - 无人机倾斜摄影用三相机(或镜头)朝向布局 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无人机三相机（或镜头）布局方式，涉及无人机的技术领域。无人机三相机(或镜头)布局包括一部垂直（地面）正摄相机(或镜头)、两部倾斜相机(或镜头)，优选排列方式主要包括直线布局：两台倾斜相机(或镜头)对称分布于正摄相机(或镜头)的两侧；三相机(或镜头)中心连线组成等腰直角三角形排列和三相机(或镜头)中心连线组成等边三角形排列。倾斜相机(或镜头)主光轴与正摄相机主(或镜头)光轴的夹角可根据需要设为固定角或可调整模式。本发明较传统五镜头布局方式减轻无人机负载，完成倾斜摄影无冗余像片，可替代传统五镜头完成倾斜摄影工作。本发明较倾斜镜头对称布局的三相机(或镜头)布局方式（相机重量同等）提高效率，减轻无人机飞行工作量接近50%，对于公路等带状倾斜摄影，提高效率更为显著。
Description
技术领域
本发明提供了一种无人机倾斜摄影用三相机(或镜头)朝向布局方式，涉及无人机的技术领域。
背景技术
随着无人机技术的发展普及，其应用领域不断扩大，无人机倾斜摄影测量及三维立体建模越来越多。目前无人机倾斜摄影的主要瓶颈是飞行时间有限，倾斜相机设备自身重量对续航时间影响明显。目前基本上倾斜摄影主要是通过五台相机（正摄相机居中，倾斜相机按十字交叉倾斜一定的角度安装）、三镜头旋转倾斜摄影测量系统、或三拼（三镜头，下视加前后视或左右视）固定相机进行十字交叉飞行的，对地物的多个角度拍摄，从而得到地物的真三维影像数据。
五拼相机对于无人机来说其重量，体积，成本都较大，应用难度增加，且数据大量冗余，是上最轻的；下视加前后视（或左右师）布局的三拼相机重量相对较轻，但飞行的作业量需增加一倍完成倾斜各方向摄影，增加了作业的时间的成本和作业风险。双镜头或三镜头旋转或扫摆相机中各相机采集影像大小角度各不相同不利于影像匹配，而且受到相机特性的影响，摆动方向与非摆动方向数据采集角度不同，会导致数据结果有的面三维效果好，有的面三维不佳等质量不确定的问题，而且云台的非对称摆动会导致飞行器的反向摆动，也对有风条件下的飞行安全产生了不良影响，在POS数据的处理上，因为各个相机的姿态、位置始终存在变化，也导致高精度POS数据采集困难。
按照摄影测量基本原理，形成倾斜三维需要目标的两个及以上不同角度的影像进行同名点匹配。倾斜摄影的目的就是获得目标不同角度且有可用重叠的影像。
发明内容
本发明提供一种无人机用倾斜摄影用相机(或镜头)布局方式，其特征是，由包括一台正摄相机(或镜头)、两台倾斜相机(或镜头)组成三相机(或镜头)三角形布局的倾斜摄影技术。
本发明所述的无人机用三相机(或镜头)倾斜摄影系统布局方式，适用于固定翼、多旋翼、复合翼无人机所用相机(或镜头)安装或设置采用。
所述的无人机用三相机(或镜头)倾斜摄影系统布局，其特征是，三个相机(或镜头)的朝向分别为正摄相机(或镜头)为向下（垂直地面方向），两台倾斜相机(或镜头)的中轴线相对于正摄相机(或镜头)的中轴线分别为前后倾斜和左右倾斜（见附图）。所述的无人机用三相机(或镜头)倾斜摄影系统布局，其特征是，两台倾斜相机(或镜头)的中轴线（延伸）互为垂直关系（或接近垂直），可空间相交或不相交。
本发明所述的三相机(或镜头)旋转倾斜摄影测量系统所用倾斜相机(或镜头)主光轴的倾斜角度可为固定角度或可调整模式。其质量中心（重心）可根据硬件配置进行测定，调整安装，不影响无人机整体中心及平衡。
本发明的有益效果为：1. 结构新颖，使用方便；2. 重量轻，提高了无人机的携带能力及续航能力；3. 较少的相机（或镜头）来实现较多相机完成的任务，从而提高的无人机的使用效率。4.本发明较传统五镜头布局方式减轻无人机负载，完成倾斜摄影无冗余像片，可替代传统五镜头完成倾斜摄影工作。5.本发明较倾斜镜头对称布局的三相机(或镜头)布局方式（相机重量同等）提高效率，减轻无人机飞行工作量（飞行时间、架次）接近50%。对于公路等带状倾斜摄影，提高效率更为显著。
附图说明：
图1：三相机(或镜头)倾斜摄影直角三角形布局前俯视示意图；
图2：三相机(或镜头)倾斜摄影直线布局前俯视示意图；
图3：三相机(或镜头)倾斜摄影等边三角布局前俯视示意图；
图4：三相机(或镜头)倾斜摄影直角三角形布局前俯视示意图（视角垂直于正摄相机与倾斜相机连线）；
图5：三相机(或镜头)倾斜摄影直角三角形布局前俯视示意图（任意角度）；
图6：三相机(或镜头)倾斜摄影直角三角形布局（正上）仰视示意图；
图7：三相机(或镜头)倾斜摄影三角形布局侧视示意图（视角为正摄相机与倾斜相机连线方向）。
Claims (8)
1.一种无人机用倾斜摄影用相机(或镜头)布局方式，其特征组成是，由包括一台正摄相机(或镜头)和两台倾斜相机(或镜头)组成三相机(或镜头)倾斜摄影系统。
2.权利要求 1 所述的无人机用三相机(或镜头)倾斜摄影系统布局，其朝向特征是，三个相机(或镜头)的朝向分别为正摄相机(或镜头)为向下（垂直地面方向），两台倾斜相机(或镜头)的中轴线相对于正摄相机(或镜头)的中轴线分别为前后倾斜和左右倾斜（见附图）。
3.本发明所述的无人机用三相机(或镜头)倾斜摄影系统布局方式，适用于固定翼、多旋翼、复合翼无人机所用相机(或镜头)布局。
4.本发明所述的无人机用三相机(或镜头)倾斜摄影系统布局，其布局特征是，两台倾斜相机(或镜头)的中轴线（朝向延伸）互为垂直关系（或接近垂直），可空间相交或不相交。
5.本发明所述的三相机(或镜头)位置关系，可以为对称或非对称布局，优选排列方式主要包括直线布局（附图2）：两台倾斜相机(或镜头)对称分布于正摄相机(或镜头)的两侧；三相机(或镜头)中心连线组成等腰直角三角形排列（附图1,4,5,6,7）和三相机(或镜头)中心连线组成等边三角形排列（附图3）。
6.本发明所述的两台倾斜相机(或镜头)的倾斜角度可相同或不同，包括可调整指定角度或旋转摆动模式的均属于本发明的保护范围之内。
7.凡是具有与本申请相同或相近似的相机(或镜头)朝向，包含三个相机(或镜头)相互位置关系的任意排列安装技术方案，均属于本发明的保护范围之内。
8.本发明适用但不局限于无人机倾斜摄影用相机(或镜头)布局方式，凡是具有与本申请相同或相近似的技术布局方案，均属于本发明的保护范围之内。
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