CN109540106A - 一种航空器摄影处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种航空器摄影处理系统，包括影像获取组件、摄影组件控制单元、影像传递模块、中央处理系统、三维图像整合模块、影像输出模块；通过影像获取组件拍摄航空器止位位置处空间坐标内三个坐标轴内的立体影像；通过激光陀螺仪精确定位航空器的空间方向，将数据传递至中央处理系统，控制模块控制X轴相机调节轴、Y轴相机调节轴和Z轴相机调节轴调整方向；影像传递模块将影像获取组件同一时段内拍摄到的影像进行整合，统一发送至中央处理系统；三维图像整合模块将中央处理系统接收到的影像进行整合并生成三维图像模型，最后通过影像输出模块将生成的三维图像模型输出至影像接收设备。
Description
技术领域
本发明涉及航空器技术领域，尤指一种航空器摄影处理系统。
背景技术
航空器是飞行器中的一个大类，是指通过机身与空气的相对运动(不是由空气对地面发生的反作用)而获得空气动力升空飞行的任何机器。包括气球、飞艇、飞机、滑翔机、旋翼机、直升机、扑翼机、倾转旋翼机等。飞机是常见的一种航空器。无动力装置的滑翔机﹑以旋翼作为主要升力面的直升机以及在大气层外飞行的航天飞机都不属飞机的范围。飞机自1903年诞生以来，性能已经显著提升，人们研发出最大飞行速度大于三马赫、高度超过30公里的侦察机，飞行距离超越4000公里、载弹量超过20吨的超音速轰炸机，以及能够转载五百多人的，航行在洲际的民航客机。直升机在20世纪的后半期进入航空实用期，直升机的应用领域不断扩展，数量迅速增加。
航空器的应用比较广泛。在军事上，它可用于、反潜、运输兵员、武器和作战物资；在民用上，可完成货运、客运、农业、渔业、林业、气象、探矿、空中测量和空中摄影等方面的任务。此外，航空器还是进行科学研究的一种重要工具。在人造卫星和载人飞船等航天器出现之前，有关高空气象、大气物理、地球物理、地质学、地理学等方面的许多研究工作，都借助于航空器。即使在航天器出现之后，由于航空器的价格较低，运用方便，仍是在高空进行科学研究的重要工具。航空器在进行空中测量和空中摄影任务时，必然要在航空器上配备摄影装置以及摄影处理系统，但是由于空中摄影需要考虑诸多空间因素，因此现有的航空器摄影处理系统无法完全实现图像三维处理结果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是由于空中摄影需要考虑诸多空间因素，因此现有的航空器摄影处理系统无法完全实现图像三维处理结果，为了克服现有技术的缺点，现提供一种航空器摄影处理系统。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供一种航空器摄影处理系统，包括影像获取组件、摄影组件控制单元、影像传递模块、中央处理系统、三维图像整合模块、影像输出模块；其中，
影像获取组件，拍摄航空器止位位置处空间坐标内三个坐标轴内的立体影像；
摄影组件控制单元，包括激光陀螺仪、X轴相机调节轴、Y轴相机调节轴和Z轴相机调节轴，通过激光陀螺仪精确定位航空器的空间方向，将数据传递至中央处理系统，控制模块控制X轴相机调节轴、Y轴相机调节轴和Z轴相机调节轴调整方向；
影像传递模块，将影像获取组件同一时段内拍摄到的影像进行整合，统一发送至中央处理系统；
中央处理系统，接收并处理影像输出模块传递出的影像，并且向摄影组件控制单元发送控制命令；
三维图像整合模块，将中央处理系统接收到的影像进行整合并生成三维图像模型；
影像输出模块，将生成的三维图像模型输出至影像接收设备。
作为本发明的一种优选技术方案，所述影像获取组件包括X轴倾斜相机、Y轴倾斜相机、Z轴倾斜相机；其中，
X轴倾斜相机，拍摄航空器止位位置处空间坐标内X轴方向上的影像；
Y轴倾斜相机，拍摄航空器止位位置处空间坐标内Y轴方向上的影像；
Z轴倾斜相机，拍摄航空器止位位置处空间坐标内Z轴方向上的影像；
作为本发明的一种优选技术方案，所述X轴倾斜相机、Y轴倾斜相机、Z轴倾斜相机均采用高分辨率远红外线相机。
作为本发明的一种优选技术方案，所述X轴倾斜相机、Y轴倾斜相机、Z轴倾斜相机安装在相机底座上，相机底座上分别对应安装X轴相机调节轴、Y轴相机调节轴、Z轴相机调节轴，X轴相机调节轴、Y轴相机调节轴、Z轴相机调节轴上设置旋转电机，旋转电机连接至控制模块。
作为本发明的一种优选技术方案，所述摄影组件控制单元连接至影像获取组件，影像获取组件连接至影像传递模块，影像传递模块连接至中央处理系统，中央处理系统上设置有三维图像整合模块，三维图像整合模块连接至影像输出模块。
作为本发明的一种优选技术方案，所述中央处理系统包括中央处理器、控制模块、影像接收模块；其中，
中央处理器，接收激光陀螺仪发送的空间位置信息，根据信息选择合适的位置，向控制模块发送控制命令；
控制模块，根据中央处理器发送的控制命令，控制X轴相机调节轴、Y轴相机调节轴和Z轴相机调节轴调整方向；
影像接收模块，接收影像输出模块传递出的影像。
作为本发明的一种优选技术方案，所述三维图像整合模块包括影像选择模块、角度修正模块、三维坐标定位模块、三维成像模块；其中，
影像选择模块，根据发送到的影响信息选择分辨率高、噪声低、清晰度高的影像；
角度修正模块，将影像选择模块选择出的影像，进行角度修正；
三维坐标定位模块，确定修正后的影像三维坐标点；
三维成像模块，将修正后的影像根据各自的三维坐标点进行三维建模成像处理。
作为本发明的一种优选技术方案，所述影像输出模块连接至无线通信模块，无线通信模块连接至三维激光扫描设备，三维激光扫描设备连接至影像获取基站。
本发明所达到的有益效果是：本发明提供了一种可供航空器使用的摄影处理系统，通过影像获取组件拍摄航空器止位位置处空间坐标内三个坐标轴内的立体影像；通过激光陀螺仪精确定位航空器的空间方向，将数据传递至中央处理系统，控制模块控制X轴相机调节轴、Y轴相机调节轴和Z轴相机调节轴调整方向；影像传递模块将影像获取组件同一时段内拍摄到的影像进行整合，统一发送至中央处理系统；三维图像整合模块将中央处理系统接收到的影像进行整合并生成三维图像模型，最后通过影像输出模块将生成的三维图像模型输出至影像接收设备；能够精准对于航空器所拍摄的影像进行整合处理，并制作三维图像模型。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明工作流程示意图。
图中标号：1、影像获取组件；11、X轴倾斜相机；12、Y轴倾斜相机；13、Z轴倾斜相机；2、摄影组件控制单元；21、激光陀螺仪；22、X轴相机调节轴；23、Y轴相机调节轴；24、Z轴相机调节轴；3、影像输出模块；4、中央处理系统；41、中央处理器；42、控制模块；43、影像接收模块；5、三维图像整合模块；51、影像选择模块；52、角度修正模块；53、三维坐标定位模块；54、三维成像模块；6、影像输出模块。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1所示，本发明提供一种航空器摄影处理系统，包括影像获取组件1、摄影组件控制单元2、影像传递模块3、中央处理系统4、三维图像整合模块5、影像输出模块6；其中，
影像获取组件1，拍摄航空器止位位置处空间坐标内三个坐标轴内的立体影像；
摄影组件控制单元2，包括激光陀螺仪21、X轴相机调节轴22、Y轴相机调节轴23和Z轴相机调节轴24，通过激光陀螺仪21精确定位航空器的空间方向，将数据传递至中央处理系统4，控制模块42控制X轴相机调节轴22、Y轴相机调节轴23和Z轴相机调节轴24调整方向；
影像传递模块3，将影像获取组件1同一时段内拍摄到的影像进行整合，统一发送至中央处理系统4；
中央处理系统4，接收并处理影像输出模块3传递出的影像，并且向摄影组件控制单元2发送控制命令；
三维图像整合模块5，将中央处理系统4接收到的影像进行整合并生成三维图像模型；
影像输出模块6，将生成的三维图像模型输出至影像接收设备。
进一步的，所述影像获取组件1包括X轴倾斜相机11、Y轴倾斜相机12、Z轴倾斜相机13；其中，
X轴倾斜相机11，拍摄航空器止位位置处空间坐标内X轴方向上的影像；
Y轴倾斜相机12，拍摄航空器止位位置处空间坐标内Y轴方向上的影像；
Z轴倾斜相机13，拍摄航空器止位位置处空间坐标内Z轴方向上的影像；
进一步的，所述X轴倾斜相机11、Y轴倾斜相机12、Z轴倾斜相机13均采用高分辨率远红外线相机。
进一步的，所述X轴倾斜相机11、Y轴倾斜相机12、Z轴倾斜相机13安装在相机底座上，相机底座上分别对应安装X轴相机调节轴22、Y轴相机调节轴23、Z轴相机调节轴24，X轴相机调节轴22、Y轴相机调节轴23、Z轴相机调节轴24上设置旋转电机，旋转电机连接至控制模块42。
进一步的，所述摄影组件控制单元2连接至影像获取组件1，影像获取组件1连接至影像传递模块3，影像传递模块3连接至中央处理系统4，中央处理系统4上设置有三维图像整合模块5，三维图像整合模块5连接至影像输出模块6。
进一步的，所述中央处理系统4包括中央处理器41、控制模块42、影像接收模块43；其中，
中央处理器41，接收激光陀螺仪21发送的空间位置信息，根据信息选择合适的位置，向控制模块42发送控制命令；
控制模块42，根据中央处理器41发送的控制命令，控制X轴相机调节轴22、Y轴相机调节轴23和Z轴相机调节轴24调整方向；
影像接收模块43，接收影像输出模块3传递出的影像。
进一步的，所述三维图像整合模块包括影像选择模块51、角度修正模块52、三维坐标定位模块53、三维成像模块54；其中，
影像选择模块51，根据发送到的影响信息选择分辨率高、噪声低、清晰度高的影像；
角度修正模块52，将影像选择模块51选择出的影像，进行角度修正；
三维坐标定位模块53，确定修正后的影像三维坐标点；
三维成像模块64，将修正后的影像根据各自的三维坐标点进行三维建模成像处理。
进一步的，所述影像输出模块6连接至无线通信模块，无线通信模块连接至三维激光扫描设备，三维激光扫描设备连接至影像获取基站。
具体的：
影像获取组件1包括X轴倾斜相机11、Y轴倾斜相机12、Z轴倾斜相机13，通过影像获取组件1拍摄航空器止位位置处空间坐标内三个坐标轴内的立体影像；摄影组件控制单元2包括激光陀螺仪21、X轴相机调节轴22、Y轴相机调节轴23和Z轴相机调节轴24，通过激光陀螺仪21精确定位航空器的空间方向，将数据传递至中央处理系统4，控制模块42控制X轴相机调节轴22、Y轴相机调节轴23和Z轴相机调节轴24调整方向；
影像传递模块3将影像获取组件1同一时段内拍摄到的影像进行整合，统一发送至中央处理系统4；接收并处理影像输出模块3传递出的影像，并且向摄影组件控制单元2发送控制命令；三维图像整合模块5将中央处理系统4接收到的影像进行整合并生成三维图像模型，最后通过影像输出模块6将生成的三维图像模型输出至影像接收设备。
值得注意的是：整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有常熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种航空器摄影处理系统，其特征在于，包括影像获取组件(1)、摄影组件控制单元(2)、影像传递模块(3)、中央处理系统(4)、三维图像整合模块(5)、影像输出模块(6)；其中，
影像获取组件(1)，拍摄航空器止位位置处空间坐标内三个坐标轴内的立体影像；
摄影组件控制单元(2)，包括激光陀螺仪(21)、X轴相机调节轴(22)、Y轴相机调节轴(23)和Z轴相机调节轴(24)，通过激光陀螺仪(21)精确定位航空器的空间方向，将数据传递至中央处理系统(4)，控制模块(42)控制X轴相机调节轴(22)、Y轴相机调节轴(23)和Z轴相机调节轴(24)调整方向；
影像传递模块(3)，将影像获取组件(1)同一时段内拍摄到的影像进行整合，统一发送至中央处理系统(4)；
中央处理系统(4)，接收并处理影像输出模块(3)传递出的影像，并且向摄影组件控制单元(2)发送控制命令；
三维图像整合模块(5)，将中央处理系统(4)接收到的影像进行整合并生成三维图像模型；
影像输出模块(6)，将生成的三维图像模型输出至影像接收设备。
2.根据权利要求1所述的一种航空器摄影处理系统，其特征在于，所述影像获取组件(1)包括X轴倾斜相机(11)、Y轴倾斜相机(12)、Z轴倾斜相机(13)；其中，
X轴倾斜相机(11)，拍摄航空器止位位置处空间坐标内X轴方向上的影像；
Y轴倾斜相机(12)，拍摄航空器止位位置处空间坐标内Y轴方向上的影像；
Z轴倾斜相机(13)，拍摄航空器止位位置处空间坐标内Z轴方向上的影像。
3.根据权利要求1所述的一种航空器摄影处理系统，其特征在于，所述X轴倾斜相机(11)、Y轴倾斜相机(12)、Z轴倾斜相机(13)均采用高分辨率远红外线相机。
4.根据权利要求1所述的一种航空器摄影处理系统，其特征在于，所述X轴倾斜相机(11)、Y轴倾斜相机(12)、Z轴倾斜相机(13)安装在相机底座上，相机底座上分别对应安装X轴相机调节轴(22)、Y轴相机调节轴(23)、Z轴相机调节轴(24)，X轴相机调节轴(22)、Y轴相机调节轴(23)、Z轴相机调节轴(24)上设置旋转电机，旋转电机连接至控制模块(42)。
5.根据权利要求1所述的一种航空器摄影处理系统，其特征在于，所述摄影组件控制单元(2)连接至影像获取组件(1)，影像获取组件(1)连接至影像传递模块(3)，影像传递模块(3)连接至中央处理系统(4)，中央处理系统(4)上设置有三维图像整合模块(5)，三维图像整合模块(5)连接至影像输出模块(6)。
6.根据权利要求1所述的一种航空器摄影处理系统，其特征在于，所述中央处理系统(4)包括中央处理器(41)、控制模块(42)、影像接收模块(43)；其中，
中央处理器(41)，接收激光陀螺仪(21)发送的空间位置信息，根据信息选择合适的位置，向控制模块(42)发送控制命令；
控制模块(42)，根据中央处理器(41)发送的控制命令，控制X轴相机调节轴(22)、Y轴相机调节轴(23)和Z轴相机调节轴(24)调整方向；
影像接收模块(43)，接收影像输出模块(3)传递出的影像。
7.根据权利要求1所述的一种航空器摄影处理系统，其特征在于，所述三维图像整合模块包括影像选择模块(51)、角度修正模块(52)、三维坐标定位模块(53)、三维成像模块(54)；其中，
影像选择模块(51)，根据发送到的影响信息选择分辨率高、噪声低、清晰度高的影像；
角度修正模块(52)，将影像选择模块(51)选择出的影像，进行角度修正；
三维坐标定位模块(53)，确定修正后的影像三维坐标点；
三维成像模块(64)，将修正后的影像根据各自的三维坐标点进行三维建模成像处理。
8.根据权利要求1所述的一种航空器摄影处理系统，其特征在于，所述影像输出模块(6)连接至无线通信模块，无线通信模块连接至三维激光扫描设备，三维激光扫描设备连接至影像获取基站。
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