CN115297232A - 一种基于无人机的图像采集系统及无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无人机的图像采集系统及无人机，包括无人机图像采集系统，无人机图像采集系统包括图像采集单元、无人机控制系统、摄像机调控系统和地面管理系统，摄像机调控系统包括感应模块、信息接收模块、信息判断模块、摄像机位置调节模块和紧急报警模块，防护套筒设置于无人机本体的底部，防护套筒用于对摄像机主体进行防护，连接组件设置于摄像机主体和防护套筒之间，驱动组件设置于连接组件的顶部。本发明利用无人机本体、摄像机主体、防护套筒和连接组件的配合使用，在驱动组件的作用下，安装板可以带动摄像机本体在防护套筒内部移动，无人机本体坠机时，防护套筒可以对其进行保护，降低其摔落损坏的概率。

Description

一种基于无人机的图像采集系统及无人机

技术领域

本发明涉及无人机领域，特别涉及一种基于无人机的图像采集系统及无人机。

背景技术

航拍又称空中摄影或航空摄影，是指从空中拍摄地球地貌，获得俯视图，此图即为空照图，航拍的摄像机可以由摄影师控制，也可以自动拍摄或远程控制，航拍所用的平台包括无人机、航空模型、飞机、直升机、热气球、小型飞船、火箭、风筝、降落伞等，航拍图能够清晰的表现地理、建筑形态，因此除了作为摄影艺术之外，也被运用于军事、交通建设、水利工程、生态研究、城市规划等方面。

在使用无人机带动摄像机进行航拍的时候，通常是将摄像机安装在无人机的底部，从而无人机带动摄像机飞向空中进行拍摄，但是无人机在飞行过程中，会因为环境因素、操作因素、无人机自身因素等导致无人机出现坠机的情况，当无人机坠机的时候，就会导致摄像机摔落损坏，从而存有一定的缺陷性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于无人机的图像采集系统及无人机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于无人机的图像采集系统及无人机，包括：

无人机图像采集系统，所述无人机图像采集系统包括图像采集单元、无人机控制系统、摄像机调控系统和地面管理系统；

摄像机调控系统包括感应模块、信息接收模块、信息判断模块、摄像机位置调节模块和紧急报警模块；

所述感应模块，用于对无人机飞行状态进行检测；

所述信息判断模块，用于对无人机是否发生坠机进行判断；

所述摄像机位置调节模块，用于对摄像机的位置进行调节，从而对其进行保护。

优选的，所述图像采集单元包括姿态控制模块、摄像控制模块、信息接收模块、第一电源模块和数据储存模块；

所述姿态控制模块，用于对摄像机的拍摄角度进行控制；

所述摄像控制模块，用于控制摄像机进行拍摄。

优选的，所述无人机控制系统包括飞行控制模块、定位导航模块、第二电源模块和信号接收模块；

所述地面管理系统包括用户登录模块、指令发送模块、CPU控制终端和第三电源。

优选的，无人机本体和摄像机主体；

防护套筒，其设置于无人机本体的底部，所述防护套筒用于对摄像机主体进行防护；

连接组件，其设置于摄像机主体和防护套筒之间；

驱动组件，其设置于连接组件的顶部，所述驱动组件用于通过连接组件带动摄像机主体运动。

优选的，所述连接组件包括两个连接板和安装板，两个所述连接板对称固定连接于防护套筒的内壁，所述摄像机主体固定安装于安装板的底部，所述安装板和连接板之间设置有滑块和连接螺杆。

优选的，两个所述连接板相对的一侧均开设有滑槽，所述连接螺杆转动连接于滑槽的内部，所述连接螺杆外壁的两端均固定套接有限位套环，所述滑块外壁的一端与滑槽的内腔滑动套接，所述连接螺杆的外壁与滑块螺纹穿插套接。

优选的，所述安装板的两侧均开设有开槽，所述连接板的外壁与开槽的内腔滑动套接，所述开槽内壁的一侧开设有连接槽，所述滑块外壁的另一端与连接槽的内腔滑动套接，所述安装板顶部的两侧均滑动穿插套接有连接螺栓，所述连接螺栓外壁的底部与滑块螺纹穿插套接。

优选的，所述驱动组件包括承载壳体，所述承载壳体固定连接于两个连接板的顶部，所述承载壳体的顶部固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出端传动连接有两个第一同步轮，所述承载壳体内腔的两侧均设置有第二同步轮，所述第二同步轮固定套接于连接螺杆外壁的顶部，所述第一同步轮和第二同步轮之间设置有同步带。

优选的，所述承载壳体的底部设置有密封板，所述密封板底部的两侧均固定连接有固定块，两个所述固定块相对的一侧均设置有固定螺栓，所述固定块通过固定螺栓与连接板固定连接。

优选的，所述防护套筒外壁的顶部固定连接有定位套环，所述定位套环的底部设置有多个定位螺栓，所述定位套环通过定位螺栓与无人机本体固定连接。

本发明的技术效果和优点：

(1)本发明利用无人机本体、摄像机主体、防护套筒和连接组件的配合使用，连接组件包括连接板、安装板、滑块和连接螺杆，从而在驱动组件的作用下，安装板可以带动摄像机本体在防护套筒内部移动，当无人机本体坠机的时候，防护套筒可以对其进行保护，降低其摔落损坏的概率；

(2)本发明利用安装板和连接板的配合使用，安装板的两侧均开设有开槽，从而安装板通过开槽与连接板滑动套接，并且安装板两侧的开槽处均安装有滑块，滑块与连接板一侧的滑槽滑动套接，从而可以再次对安装板进行位置限定，从而保证其在防护套筒内部滑动的稳定性；

(3)本发明利用防护套筒和安装板的配合使用，防护套筒和安装板均为碳纤维材质制成，从而使其不仅具有一定的强度，且可以降低其对无人机本体的配重，并且防护套筒通过定位套环和定位螺栓安装在无人机的底部，从而松动定位螺栓，就可以直接对其拆卸。

附图说明

图1为本发明无人机图像采集系统框图。

图2为本发明图像采集单元框图。

图3为本发明无人机控制系统框图。

图4为本发明摄像机控制系统框图。

图5为本发明地面管理系统框图。

图6为本发明无人机本体正面结构示意图。

图7为本发明防护套筒正面内部结构示意图。

图8为本发明图7中A处放大结构示意图。

图9为本发明安装板整体结构示意图。

图中：1、无人机本体；2、摄像机主体；3、防护套筒；4、连接组件；41、连接板；42、安装板；43、滑块；44、连接螺杆；45、滑槽；46、限位套环；47、开槽；48、连接槽；49、连接螺栓；5、驱动组件；51、承载壳体；52、伺服电机；53、密封板；54、固定块；55、固定螺栓；6、定位套环；7、定位螺栓。

具体实施方式

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做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。

本发明提供了如图1-9所示的一种基于无人机的图像采集系统及无人机，包括：

无人机图像采集系统，所述无人机图像采集系统包括图像采集单元、无人机控制系统、摄像机调控系统和地面管理系统，摄像机调控系统包括感应模块、信息接收模块、信息判断模块、摄像机位置调节模块和紧急报警模块，所述感应模块，用于对无人机飞行状态进行检测，所述信息判断模块，用于对无人机是否发生坠机进行判断，所述摄像机位置调节模块，用于对摄像机的位置进行调节，从而对其进行保护，伺服电机52通过摄像机位置调节模块与无人机本体1上的电源电性连接，使其驱动摄像机主体2位置移动。

所述图像采集单元包括姿态控制模块、摄像控制模块、信息接收模块、第一电源模块和数据储存模块，所述姿态控制模块，用于对摄像机的拍摄角度进行控制，所述摄像控制模块，用于控制摄像机进行拍摄。

所述无人机控制系统包括飞行控制模块、定位导航模块、第二电源模块和信号接收模块，所述地面管理系统包括用户登录模块、指令发送模块、CPU控制终端和第三电源。

无人机本体1和摄像机主体2，防护套筒3，防护套筒3和安装板42均为碳纤维材质，从而使其不仅具有一定的强度，且可以降低其对无人机本体1的配重，且摄像机主体2运动至防护套筒3的内部，防护套筒3就可以对其进行防护，其设置于无人机本体1的底部，防护套筒3用于对摄像机主体2进行防护，防护套筒3外壁的顶部固定连接有定位套环6，定位套环6的底部设置有多个定位螺栓7，定位套环6通过定位螺栓7与无人机本体1固定连接。

连接组件4，其设置于摄像机主体2和防护套筒3之间，连接组件4包括两个连接板41和安装板42，滑块43和连接板41都可以对安装板42进行位置限定，从而保证安装板42在防护套筒3内部的稳定性，两个连接板41对称固定连接于防护套筒3的内壁，摄像机主体2固定安装于安装板42的底部，安装板42和连接板41之间设置有滑块43和连接螺杆44，两个连接板41相对的一侧均开设有滑槽45，连接螺杆44转动连接于滑槽45的内部，连接螺杆44外壁的两端均固定套接有限位套环46，滑块43外壁的一端与滑槽45的内腔滑动套接，连接螺杆44的外壁与滑块43螺纹穿插套接，安装板42的两侧均开设有开槽47，连接板41的外壁与开槽47的内腔滑动套接，开槽47内壁的一侧开设有连接槽48，滑块43外壁的另一端与连接槽48的内腔滑动套接，安装板42顶部的两侧均滑动穿插套接有连接螺栓49，连接螺栓49外壁的底部与滑块43螺纹穿插套接。

驱动组件5，其设置于连接组件4的顶部，驱动组件5用于通过连接组件4带动摄像机主体2运动，驱动组件5包括承载壳体51，承载壳体51固定连接于两个连接板41的顶部，承载壳体51的顶部固定连接有伺服电机52，伺服电机52可以带动两个连接螺杆44转动，从而通过两个滑块43带动安装板42上升或下降，进而改变摄像机主体2在防护套筒3内部的位置，伺服电机52的输出端传动连接有两个第一同步轮，承载壳体51内腔的两侧均设置有第二同步轮，第二同步轮固定套接于连接螺杆44外壁的顶部，第一同步轮和第二同步轮之间设置有同步带，承载壳体51的底部设置有密封板53，密封板53底部的两侧均固定连接有固定块54，两个固定块54相对的一侧均设置有固定螺栓55，固定块54通过固定螺栓55与连接板41固定连接。

本发明工作原理：当无人机本体1带动摄像机主体2进行拍摄时，首先伺服电机52通过两个第一同步轮、两个同步带和两个第二同步轮带动两个连接螺杆44转动，从而连接螺杆44与滑块43配合带动安装板42在防护套筒3内部下滑，从而安装板42带动摄像机主体2运动至防护套筒3的底部，然后就可以使无人机本体1带动摄像机主体2进行作业；

当无人机本体1出现坠机时，伺服电机52通过两个第一同步轮、两个同步带和两个第二同步轮带动两个连接螺杆44转动，从而连接螺杆44与滑块43配合带动安装板42在防护套筒3内部向上滑动，从而安装板42带动摄像机主体2运动至防护套筒3的内部，防护套筒3对摄像机主体2进行防护，降低其摔落时损坏的概率。

最后应说明的是：以上所述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 (10)

1.一种基于无人机的图像采集系统，其特征在于，包括：

无人机图像采集系统，所述无人机图像采集系统包括图像采集单元、无人机控制系统、摄像机调控系统和地面管理系统；

摄像机调控系统包括感应模块、信息接收模块、信息判断模块、摄像机位置调节模块和紧急报警模块；

所述感应模块，用于对无人机飞行状态进行检测；

所述信息判断模块，用于对无人机是否发生坠机进行判断；

所述摄像机位置调节模块，用于对摄像机的位置进行调节，从而对其进行保护。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的图像采集系统，其特征在于，所述图像采集单元包括姿态控制模块、摄像控制模块、信息接收模块、第一电源模块和数据储存模块；

所述姿态控制模块，用于对摄像机的拍摄角度进行控制；

所述摄像控制模块，用于控制摄像机进行拍摄。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的图像采集系统，其特征在于，所述无人机控制系统包括飞行控制模块、定位导航模块、第二电源模块和信号接收模块；

所述地面管理系统包括用户登录模块、指令发送模块、CPU控制终端和第三电源。

4.一种图像采集无人机，其特征在于，包括：

无人机本体(1)和摄像机主体(2)；

防护套筒(3)，其设置于无人机本体(1)的底部，所述防护套筒(3)用于对摄像机主体(2)进行防护；

连接组件(4)，其设置于摄像机主体(2)和防护套筒(3)之间；

驱动组件(5)，其设置于连接组件(4)的顶部，所述驱动组件(5)用于通过连接组件(4)带动摄像机主体(2)运动。

5.根据权利要求4所述的一种图像采集无人机，其特征在于，所述连接组件(4)包括两个连接板(41)和安装板(42)，两个所述连接板(41)对称固定连接于防护套筒(3)的内壁，所述摄像机主体(2)固定安装于安装板(42)的底部，所述安装板(42)和连接板(41)之间设置有滑块(43)和连接螺杆(44)。

6.根据权利要求5所述的一种图像采集无人机，其特征在于，两个所述连接板(41)相对的一侧均开设有滑槽(45)，所述连接螺杆(44)转动连接于滑槽(45)的内部，所述连接螺杆(44)外壁的两端均固定套接有限位套环(46)，所述滑块(43)外壁的一端与滑槽(45)的内腔滑动套接，所述连接螺杆(44)的外壁与滑块(43)螺纹穿插套接。

7.根据权利要求5所述的一种图像采集无人机，其特征在于，所述安装板(42)的两侧均开设有开槽(47)，所述连接板(41)的外壁与开槽(47)的内腔滑动套接，所述开槽(47)内壁的一侧开设有连接槽(48)，所述滑块(43)外壁的另一端与连接槽(48)的内腔滑动套接，所述安装板(42)顶部的两侧均滑动穿插套接有连接螺栓(49)，所述连接螺栓(49)外壁的底部与滑块(43)螺纹穿插套接。

8.根据权利要求4所述的一种图像采集无人机，其特征在于，所述驱动组件(5)包括承载壳体(51)，所述承载壳体(51)固定连接于两个连接板(41)的顶部，所述承载壳体(51)的顶部固定连接有伺服电机(52)，所述伺服电机(52)的输出端传动连接有两个第一同步轮，所述承载壳体(51)内腔的两侧均设置有第二同步轮，所述第二同步轮固定套接于连接螺杆(44)外壁的顶部，所述第一同步轮和第二同步轮之间设置有同步带。

9.根据权利要求8所述的一种图像采集无人机，其特征在于，所述承载壳体(51)的底部设置有密封板(53)，所述密封板(53)底部的两侧均固定连接有固定块(54)，两个所述固定块(54)相对的一侧均设置有固定螺栓(55)，所述固定块(54)通过固定螺栓(55)与连接板(41)固定连接。

10.根据权利要求4所述的一种图像采集无人机，其特征在于，所述防护套筒(3)外壁的顶部固定连接有定位套环(6)，所述定位套环(6)的底部设置有多个定位螺栓(7)，所述定位套环(6)通过定位螺栓(7)与无人机本体(1)固定连接。

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