專利名稱：多鏡頭航測平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種航空拍攝裝置，具體為一種質(zhì)量輕，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的多鏡頭航測
背景技術(shù)：
伴隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，信息技術(shù)發(fā)展日新月異。在航空攝影中，如果能夠快速地獲取地面影像并快速地整理拼圖，就能更迅速地及時全面了解目標區(qū)域的現(xiàn)實情況。這樣的技術(shù)廣泛應(yīng)用于軍事作戰(zhàn)計劃實施，數(shù)字沙盤建模，搶險救災(zāi)，現(xiàn)場偵查等領(lǐng)域。然而，現(xiàn)有的航空攝影一般只設(shè)置一臺航拍相機，航拍獲取信息量太小，不能快速地獲取地面影像，并快速地整理拼圖，就不能更迅速地及時全面了解目標區(qū)域的現(xiàn)實情況。再者，受到直升機發(fā)動機震動的影響，拍攝效果不佳；另外穩(wěn)定性也存在不足，不能消除由于低頻晃動或機體傾斜造成的影響。因此很難拍攝出高質(zhì)量的圖像，無法滿足專業(yè)需求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對以上所述航空拍攝裝置存在的不足，提供一種具結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、重量輕、可以極大的縮短后期三維建模周期的多鏡頭航測平臺。本實用新型是這樣實現(xiàn)的多鏡頭航測平臺，包括第一層夾板，第二層夾板以及第三層夾板，所述第一層夾板，第二層夾板和第三層夾板依次排布后通過若干連接桿連接，所述第三層夾板中設(shè)置有中心拍攝裝置，所述第二層夾板的圓周內(nèi)圍繞中心拍攝裝置最少固定有一個拍攝裝置。所述第三層夾板與所述第二層夾板之間設(shè)置有加強板，用于對第三層夾板進行固定和支撐。所述第二層夾板上固定有若干用于安裝拍攝裝置的相機座，所述相機座內(nèi)安裝有拍攝裝置。所述中心拍攝裝置的拍攝鏡頭設(shè)置于所述第三層夾板的水平位置上，所述第二層夾板周圍的拍攝裝置的拍攝鏡頭軸線與中心拍攝裝置的拍攝鏡頭軸線呈具有角度放置，使得拍攝裝置可以多方位獲取地面紋理，包括頂部紋理，地面建筑物多個側(cè)面紋理。所述第一層夾板固定于中心調(diào)整機構(gòu)下，所述中心調(diào)整機構(gòu)與用于與直升機連接的連接部連接。所述中心調(diào)整機構(gòu)與所述連接部之間設(shè)置有若干減震膠柱，用于起到良好的減震作用。所述中心 調(diào)整機構(gòu)包括Z軸轉(zhuǎn)盤、X軸調(diào)整裝置和Y軸調(diào)整裝置，所述X軸調(diào)整裝置下設(shè)置Y軸調(diào)整裝置，所述Z軸轉(zhuǎn)盤安裝于所述Y軸調(diào)整裝置上。這樣可以在Z軸轉(zhuǎn)盤上可做回轉(zhuǎn)運動，其中Z軸為Y軸控制子對象，Y軸又為X軸子對象，從而機械上實現(xiàn)一種三個軸互相垂直的旋轉(zhuǎn)運動，保持了相機姿態(tài)三維調(diào)整。所述X軸調(diào)整裝置包括X軸伺服舵機，X軸驅(qū)動同步帶輪和X軸被動同步帶輪，所述X軸伺服舵機固定于頂部用于減震的連接板上，所述X軸伺服舵機上安裝X軸驅(qū)動同步帶輪，所述X軸被動同步帶輪固定于Y軸連接邊框上，所述X軸驅(qū)動同步帶輪和X軸被動同步帶輪通過同步帶連接。所述X軸伺服舵機固定于X軸伺服舵機座上，所述X軸伺服舵機座固定于連接板下。所述Y軸調(diào)整裝置包括Y軸伺服舵機、Y軸驅(qū)動同步帶輪和Y軸被動同步帶輪，所述Y軸伺服舵機固定于X軸伺服舵機座下，Y軸伺服舵機與所述Y軸驅(qū)動同步帶輪連接，所述Y軸驅(qū)動同步帶輪通過同步帶與所述Y軸被動同步帶輪連接。所述Z軸轉(zhuǎn)盤活動設(shè)置于所述Y軸調(diào)整裝置外側(cè)，用于對Z軸方向進行轉(zhuǎn)動調(diào)整。所述連接部內(nèi)安裝有傳感器。所述拍攝裝置可以是相機。本實用新型的核心技術(shù)在于多方位獲取地面紋理信息，應(yīng)用計算機圖形算法自動快速建模。在真三維場景建模過程中，該平臺采用計算機自動建模，而常規(guī)的建模是使用采集到的平面航空影像紋理進行人工建模，該平臺相對常規(guī)的人工建模速度提高數(shù)十倍。其次多個不同角度的鏡頭在航拍的過程中同時獲取建筑物側(cè)面紋理，有效的減少了人工的干預(yù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有的有益效果是本平臺在設(shè)計的過程中相機的固定框架應(yīng)用多層夾持結(jié)構(gòu)設(shè)計，設(shè)計采用了最基本的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)最為穩(wěn)定的機構(gòu)；其次使得相機的架的重量減輕很多，減少了材料的使用量和機械部分的加工周期。核心的機械陀螺調(diào)整機構(gòu)采用精密的CNC加工，使得機械運動部分更加精確穩(wěn)定；多個減震膠柱環(huán)形陣列，有效的減小了上級震動傳遞到云臺。采用多相機多方位獲取地面影像，極大的縮短了后期三維建模周期。廣泛應(yīng)用于技術(shù)應(yīng)用軍事作戰(zhàn)計劃實施，數(shù)字沙盤建模，搶險救災(zāi)，現(xiàn)場偵查等領(lǐng)域。

圖I為本實用新型多鏡頭航測平臺的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型多鏡頭航測平臺的左視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型多鏡頭航測平臺的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型多鏡頭航測平臺的中心調(diào)整機構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細的說明。多鏡頭航測平臺，如圖1-3所示，包括第一層夾板3，第二層夾板4以及第三層夾板5，所述第一層夾板3與第二層夾板4通過若干連接桿連接，在所述第二層夾板4的圓周內(nèi)最少固定有一個拍攝裝置7 ;所述第三層夾板5與所述第二層夾板4通過若干連接桿連接，所述第三層夾板5中設(shè)置有中心拍攝裝置71。所述第一層夾板3，第二層夾板4以及第三層夾板5組成三層結(jié)構(gòu)的多相機固定架，通過可以是螺桿的連接桿緊密連接到一起，即使在飛行中脫落幾個螺母也不會造成這個固定架變形松動。所述第三層夾板5與所述第二層夾板4之間設(shè)置有加強板8，用于對第三層夾板5、進行固定和支撐。所述第二層夾板4上固定用若干用于安裝拍攝裝置的相機座6，所述相機座6內(nèi)安裝有拍攝裝置7。所述中心拍攝裝置71的拍攝鏡頭設(shè)置于所述第三層夾板5的水平位置上，所述第二層夾板4周圍的拍攝裝置7與中心拍攝裝置71呈具有角度放置，使用多個鏡頭同時拍攝，鏡頭的相對位置經(jīng)過精確計算，使得拍攝裝置可以多方位獲取地面紋理，包括頂部紋理，地面建筑物多個側(cè)面紋理。同時各個航片存在一定的重疊率，幾乎獲取航拍區(qū)域的物體的所有表面紋理。同時本平臺有效的解決了航空攝影中的直升機飛行旋偏，平臺自平衡調(diào)整問題。所述第一層夾板3固定于中心調(diào)整機構(gòu)下，所述中心調(diào)整機構(gòu)與用于與直升機連接的連接部I連接。所述中心調(diào)整機構(gòu)與所述連接部I之 間設(shè)置有若干減震膠柱2，用于起到良好的減震作用。所述連接部I內(nèi)設(shè)置有用于檢測飛機狀態(tài)的傳感器11。所述Z軸轉(zhuǎn)盤12與所述連接部I之間設(shè)置有若干減震膠柱2，所述減震膠柱2為整個平臺和直升機連接部分，可以起到良好的減震作用，使得云臺不受飛機發(fā)動機震動干擾。如圖4所示，所述中心調(diào)整機構(gòu)包括Z軸轉(zhuǎn)盤、X軸調(diào)整裝置和Y軸調(diào)整裝置，所述X軸調(diào)整裝置下設(shè)置Y軸調(diào)整裝置，所述Z軸轉(zhuǎn)盤安裝于所述Y軸調(diào)整裝置上。這樣可以在Z軸轉(zhuǎn)盤上可做回轉(zhuǎn)運動，其中Z軸為Y軸控制子對象，Y軸又為X軸子對象，從而機械上實現(xiàn)一種三個軸互相垂直的旋轉(zhuǎn)運動，保持了相機姿態(tài)三維調(diào)整。所述X軸調(diào)整裝置包括X軸伺服舵機9，X軸驅(qū)動同步帶輪14和X軸被動同步帶輪17，所述X軸伺服舵機9固定于頂部用于減震的連接板13上，所述X軸伺服舵機9上安裝X軸驅(qū)動同步帶輪14，所述X軸被動同步帶輪17固定于中心實體19外圍鋁板上，所述中心實體19固定于X軸伺服舵機座上，所述X軸驅(qū)動同步帶輪14和X軸被動同步帶輪17通過同步帶連接。X軸伺服舵機9驅(qū)動中心實體19外圍所有機構(gòu)在X軸上轉(zhuǎn)動。其中，所述X軸伺服舵機9固定于X軸伺服舵機座15上，所述X軸伺服舵機9座固定于連接板13下和X軸伺服舵機座15內(nèi)部。所述Y軸調(diào)整裝置包括Y軸伺服舵機10、Y軸驅(qū)動同步帶輪21和Y軸被動同步帶輪25，所述Y軸伺服舵機10固定于中心實體四周鋁板上，Y軸伺服舵機10通過連接盤20與所述Y軸驅(qū)動同步帶輪21連接,所述Y軸驅(qū)動同步帶輪21通過同步帶與所述Y軸被動同步帶輪25連接，所述Y軸被動同步帶輪25與Y軸邊框板16固定連接。所述Y軸被動同步帶輪25通過Y軸連接法蘭18與所述中心實體19的最外層安裝板16連接。所述Y軸被動同步帶輪25內(nèi)設(shè)置有滾珠軸承23。其中，所述X軸伺服舵機座15與所述Y軸伺服舵機10之間設(shè)置有中心實體19，用于主體懸掛。所述Z軸轉(zhuǎn)盤12活動設(shè)置于所述Y軸調(diào)整裝置的Y軸邊框板16外側(cè)，用于對Z軸方向進行轉(zhuǎn)動調(diào)整。所述第一層夾板3，第二層夾板4以及第三層夾板5組成的整體在Z軸轉(zhuǎn)盤12上可做回轉(zhuǎn)運動其中Z軸轉(zhuǎn)盤12的運轉(zhuǎn)電機內(nèi)置，其中Z軸及其驅(qū)動的外部轉(zhuǎn)盤和夾板為Y軸控制子對象，Y軸又為X軸子對象，從而機械上實現(xiàn)一種三個軸互相垂直的旋轉(zhuǎn)運動，保持了相機姿態(tài)三維調(diào)整。本實用新型采用三軸姿態(tài)調(diào)整，主要是根據(jù)機械陀螺儀結(jié)構(gòu)設(shè)計一種電機驅(qū)動的自動穩(wěn)定的機械平臺，若干多相機固定架被該平臺所驅(qū)動，使得多相機平臺始終保持傳動部分；其中的三層夾板中間固定鏈接相機座(包括相機在內(nèi))，加強板，形成一個整體，該整體在Z軸轉(zhuǎn)盤上可做回轉(zhuǎn)運動其中Z軸運轉(zhuǎn)電機內(nèi)置，其中Z軸及其驅(qū)動的外部轉(zhuǎn)盤和夾板為Y軸控制子對象，Y軸又為X軸子對象，從而機械上實現(xiàn)一種三個軸互相垂直的旋轉(zhuǎn)運動，保持了相機姿態(tài)三維調(diào)整。調(diào)整的過程中相機的相對位置及其光軸的角度為確定值，經(jīng)過計算保持給定的角度放置，相機設(shè)置好后，所拍攝地面物體的航片具有設(shè)定的重疊率，然后就是后期軟件處理；機械部分的極限位置設(shè)置為正負15度，電機經(jīng)過減速器及其同步帶輪減速后設(shè)定轉(zhuǎn)角為正負12度，從而整個Z軸及其子對象在這個正負12度范圍內(nèi)運動，Z軸在保持在正負15度內(nèi)運動；以上角度范圍均根據(jù)實際飛行情況而設(shè)計。有效的解決了飛 機在空中的橫滾，側(cè)翻，俯仰帶來的一系列誤差問題。上述實施例并非是對本實用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本實用新型的范疇，本實用新型的專利保護范圍應(yīng)由各權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求1.多鏡頭航測平臺，其特征在于包括第一層夾板，第二層夾板以及第三層夾板，所述第一層夾板，第二層夾板和第三層夾板依次排布后通過若干連接桿連接，所述第三層夾板中設(shè)置有中心拍攝裝置，所述第二層夾板的圓周內(nèi)圍繞中心拍攝裝置最少固定有一個拍攝裝置。
2.如權(quán)利要求I所述的多鏡頭航測平臺，其特征在于所述第三層夾板與所述第二層夾板之間設(shè)置有加強板。
3.如權(quán)利要求I所述的多鏡頭航測平臺，其特征在于所述第二層夾板上固定有若干用于安裝拍攝裝置的相機座，所述相機座內(nèi)安裝有拍攝裝置；所述中心拍攝裝置的拍攝鏡頭設(shè)置于所述第三層夾板的水平位置上，所述第二層夾板周圍的拍攝裝置的拍攝鏡頭軸線與中心拍攝裝置的拍攝鏡頭軸線呈具有角度放置。
4.如權(quán)利要求3所述的多鏡頭航測平臺，其特征在于所述第一層夾板固定于中心調(diào)整機構(gòu)下，所述中心調(diào)整機構(gòu)與用干與直升機連接的連接部連接。
5.如權(quán)利要求4所述的多鏡頭航測平臺，其特征在于所述中心調(diào)整機構(gòu)與所述連接部之間設(shè)置有若干減震膠柱。
6.如權(quán)利要求4所述的多鏡頭航測平臺，其特征在于所述中心調(diào)整機構(gòu)包括Z軸轉(zhuǎn)盤、X軸調(diào)整裝置和Y軸調(diào)整裝置，所述X軸調(diào)整裝置下設(shè)置Y軸調(diào)整裝置，所述Z軸轉(zhuǎn)盤安裝于所述Y軸調(diào)整裝置上；這樣可以在Z軸轉(zhuǎn)盤上可做回轉(zhuǎn)運動，其中Z軸為Y軸控制子對象，Y軸又為X軸子對象，從而機械上實現(xiàn)ー種三個軸互相垂直的旋轉(zhuǎn)運動，保持了相機姿態(tài)三維調(diào)整。
7.如權(quán)利要求6所述的多鏡頭航測平臺，其特征在于所述X軸調(diào)整裝置包括X軸伺服舵機，X軸驅(qū)動同步帶輪和X軸被動同步帶輪，所述X軸伺服舵機固定于頂部用于減震的連接板上，所述X軸伺服舵機上安裝X軸驅(qū)動同步帶輪,所述X軸被動同步帶輪固定于Y軸連接邊框上，所述X軸驅(qū)動同步帶輪和X軸被動同步帶輪通過同步帶連接。
8.如權(quán)利要求6所述的多鏡頭航測平臺，其特征在于所述X軸伺服舵機固定于X軸伺服舵機座上，所述X軸伺服舵機座固定于連接板下。
9.如權(quán)利要求6所述的多鏡頭航測平臺，其特征在于所述Y軸調(diào)整裝置包括Y軸伺服舵機、Y軸驅(qū)動同步帶輪和Y軸被動同步帶輪，所述Y軸伺服舵機固定于X軸伺服舵機座下，Y軸伺服舵機與所述Y軸驅(qū)動同步帶輪連接,所述Y軸驅(qū)動同步帶輪通過同步帶與所述Y軸被動同步帶輪連接。
10.如權(quán)利要求6所述的多鏡頭航測平臺，其特征在于所述Z軸轉(zhuǎn)盤活動設(shè)置于所述Y軸調(diào)整裝置外側(cè)。
專利摘要本實用新型公開一種多鏡頭航測平臺，包括第一層夾板，第二層夾板以及第三層夾板，所述第一層夾板，第二層夾板和第三層夾板依次排布后通過若干連接桿連接，所述第三層夾板中設(shè)置有中心拍攝裝置，所述第二層夾板的圓周內(nèi)圍繞中心拍攝裝置最少固定有一個拍攝裝置；所述第一層夾板固定于中心調(diào)整機構(gòu)下，所述中心調(diào)整機構(gòu)與用于與直升機連接的連接部連接；所述中心調(diào)整機構(gòu)與所述連接部之間設(shè)置有若干減震膠柱。本實用新型的優(yōu)點如下采用了最基本的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)最為穩(wěn)定的機構(gòu)；其次使得相機的架的重量減輕很多，減少了材料的使用量和機械部分的加工周期；核心的機械陀螺調(diào)整機構(gòu)運動部分更加精確穩(wěn)定；多個減震膠柱環(huán)形陣列，有效的減小了上級震動傳遞到云臺；采用多相機多方位獲取地面影像，極大的縮短了后期三維建模周期。
文檔編號G03B17/56GK202372743SQ20112045366
公開日2012年8月8日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者徐鵬 申請人:徐鵬