本發(fā)明涉及一種用于航空器的單相機(jī)傾斜攝影裝置。

背景技術(shù)：

傾斜攝影技術(shù)是國際測繪領(lǐng)域近些年發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù)，它顛覆了以往正射影像只能從垂直角度拍攝的局限，通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感器，同時(shí)從一個(gè)垂直、四個(gè)傾斜等五個(gè)不同的角度采集影像，將用戶引入了符合人眼視覺的真實(shí)直觀世界。

目前使用的航空傾斜攝影裝置普遍采用多個(gè)內(nèi)置相機(jī)，通過不同角度的擺放，實(shí)現(xiàn)多個(gè)角度拍攝，以獲取地面的全景圖像；或者為了減少整機(jī)重量和成本，采用轉(zhuǎn)動內(nèi)置相機(jī)實(shí)現(xiàn)多角度拍攝，以減少內(nèi)置相機(jī)數(shù)量；由于內(nèi)置相機(jī)自身的體積和重量較大，轉(zhuǎn)動時(shí)會引起整機(jī)震動也較大，同時(shí)也增加了電量的消耗，不利于航空攝影。

中國專利201310019024.7公開了一種經(jīng)濟(jì)型機(jī)載傾斜數(shù)碼航空攝影系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括前、后、左、右四個(gè)傾斜攝影單元、一個(gè)垂直攝影單元、連接底板、微型gps導(dǎo)航儀、系統(tǒng)控制器八部分組成。各攝影單元均由ccd工作相機(jī)、相機(jī)固定件、相機(jī)旋轉(zhuǎn)座、相機(jī)防護(hù)罩組成，四個(gè)傾斜攝影單元可繞連接底板平面旋轉(zhuǎn)多個(gè)角度，垂直攝影單元垂直固定于連接底板平面；相機(jī)控制線、電源線通過分線盒與系統(tǒng)控制器相連，gps導(dǎo)航儀數(shù)據(jù)輸出端口與系統(tǒng)控制器相連。系統(tǒng)各器件除控制器外均固定在連接底板上，系統(tǒng)通過系統(tǒng)控制器實(shí)現(xiàn)等時(shí)或等距攝影及gps導(dǎo)航數(shù)據(jù)同步獲取。該系統(tǒng)通過旋轉(zhuǎn)攝影單元，實(shí)現(xiàn)多個(gè)角度拍攝，以獲取地面的全景圖像。

中國專利201510789184.9公開了一種單相機(jī)傾斜圖像采集裝置及采集方法。裝置包括相機(jī)、連接飛行器的第一旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)以及連接相機(jī)的第二旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；第一旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)包括電機(jī)一和旋轉(zhuǎn)臂一，第二旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)包括電機(jī)二和旋轉(zhuǎn)臂二；電機(jī)一連接旋轉(zhuǎn)臂一固定端，旋轉(zhuǎn)臂一自由端連接電機(jī)二，電機(jī)二連接旋轉(zhuǎn)臂二固定端，相機(jī)固定安裝在旋轉(zhuǎn)臂二自由端；電機(jī)一帶動旋轉(zhuǎn)臂一沿第一方向轉(zhuǎn)動，以調(diào)整相機(jī)的第一傾斜角度；電機(jī)二帶動旋轉(zhuǎn)臂二沿第二方向轉(zhuǎn)動，以調(diào)整相機(jī)的第二傾斜角度；第一方向面與第二方向垂直。

上述技術(shù)方案的缺陷在于：

1、裝置重量較大，整機(jī)震動明顯；

2、相機(jī)轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度低，可靠性差。

3、相機(jī)轉(zhuǎn)動周期長，在一定重疊率要求下，拍攝效率和質(zhì)量會下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種用于航空器的單相機(jī)傾斜攝影裝置，實(shí)現(xiàn)了從空中向地面多個(gè)角度方向的拍攝，豐富了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，其結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，有效地減輕航空傾斜攝影裝置的重量，更加適應(yīng)航空攝影。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于航空器的單相機(jī)傾斜攝影裝置，其包括：

鏡片機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在航空器上，包括支撐組件、擺動式鏡片，擺動式鏡片設(shè)置在支撐組件上；

相機(jī)，其設(shè)置在支撐組件上，擺動式鏡片對應(yīng)相機(jī)，設(shè)置在相機(jī)鏡頭的前方；

動力部件，其包括用于驅(qū)動相機(jī)和擺動式鏡片圍繞第一轉(zhuǎn)軸橫滾運(yùn)動的第一動力部件，用于驅(qū)動擺動式鏡片圍繞第二轉(zhuǎn)軸俯仰運(yùn)動的第二動力部件；

通過第一動力部件驅(qū)動相機(jī)、擺動式鏡片橫滾轉(zhuǎn)動，第二動力部件調(diào)整擺動式鏡片的姿態(tài)，從而改變相機(jī)的拍攝方向。

本發(fā)明中，通過第一動力部件驅(qū)動相機(jī)、擺動式鏡片橫滾轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)整個(gè)拍攝機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相機(jī)入射光線的改變，當(dāng)相機(jī)切換位置后，第二動力部件調(diào)整擺動式鏡片的姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)該位置處相機(jī)不同入射方向的改變，通過兩級動力部件，實(shí)現(xiàn)相機(jī)任意拍攝角度的切換，完成從空中想地面多個(gè)角度的拍攝。

本發(fā)明中，第一動力部件、第二動力部件之間的動作切換互不干涉，即在第一動力部件動作時(shí)，第二動力部件也可工作，實(shí)現(xiàn)不同空間角度的即時(shí)切換，可以適應(yīng)更多場合的使用，有利于航空攝影。

根據(jù)本發(fā)明的另一種具體實(shí)施方式，第一轉(zhuǎn)軸穿過相機(jī)的鏡頭中心，相機(jī)、擺動式鏡片圍繞第一轉(zhuǎn)軸橫滾擺動一定的角度。在擺動過程中，鏡片的中心位置不變，轉(zhuǎn)動很小的角度即可實(shí)現(xiàn)入射光線方向的改變。

根據(jù)本發(fā)明的另一種具體實(shí)施方式，第一轉(zhuǎn)軸平行于穿過相機(jī)的鏡頭中心的線，設(shè)置在航空器的上，整個(gè)裝置圍繞第一轉(zhuǎn)軸擺動一定的角度，實(shí)現(xiàn)鏡片位置角度的改變，繼而實(shí)現(xiàn)相機(jī)入射光線的改變。

根據(jù)本發(fā)明的另一種具體實(shí)施方式，第二轉(zhuǎn)軸穿過擺動式鏡片的中心，擺動式鏡片圍繞第二轉(zhuǎn)軸俯仰擺動一定的角度。通過角度的切換，實(shí)現(xiàn)相機(jī)入射光線方向的改變；例如，前方視角、下方視角、后方視角。

根據(jù)本發(fā)明的另一種具體實(shí)施方式，第一轉(zhuǎn)軸與第二轉(zhuǎn)軸相互垂直。

根據(jù)本發(fā)明的另一種具體實(shí)施方式，鏡片機(jī)構(gòu)為旋轉(zhuǎn)式鏡片機(jī)構(gòu)，其可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在航空器上。

根據(jù)本發(fā)明的另一種具體實(shí)施方式，第一動力部件設(shè)置在航空器上，第一動力部件驅(qū)動旋轉(zhuǎn)式鏡片機(jī)構(gòu)動作，進(jìn)而帶動相機(jī)、擺動式鏡片橫滾轉(zhuǎn)動。整個(gè)裝置圍繞第一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一定的角度，相機(jī)、擺動式鏡片設(shè)置在支撐組件上，在整個(gè)轉(zhuǎn)動過程中，相機(jī)和鏡片之間的相對位置不發(fā)生變化，但是鏡片相對于轉(zhuǎn)換前的位置實(shí)現(xiàn)了角度的切換，進(jìn)而改變了相機(jī)的入射光線角度，例如，未旋轉(zhuǎn)之前，鏡片對應(yīng)下側(cè)方向的拍攝，旋轉(zhuǎn)后對應(yīng)左側(cè)方向的拍攝。

根據(jù)本發(fā)明的另一種具體實(shí)施方式，鏡片機(jī)構(gòu)為固定式鏡片機(jī)構(gòu)，其進(jìn)一步包括旋轉(zhuǎn)組件，相機(jī)、擺動式鏡片設(shè)置在旋轉(zhuǎn)組件上。通過旋轉(zhuǎn)組件的動作，帶動相機(jī)、擺動式鏡片同步動作。

根據(jù)本發(fā)明的另一種具體實(shí)施方式，第二動力部件設(shè)置在支撐組件上，第二動力部件驅(qū)動旋轉(zhuǎn)組件動作，進(jìn)而帶動相機(jī)、擺動式鏡片橫滾轉(zhuǎn)動；整個(gè)轉(zhuǎn)動過程中，相機(jī)和鏡片之間的相對位置不發(fā)生變化，但是鏡片相對于轉(zhuǎn)換前的位置實(shí)現(xiàn)了角度的切換，進(jìn)而改變了相機(jī)的入射光線角度。

根據(jù)本發(fā)明的另一種具體實(shí)施方式，第一動力部件、第二動力部件均為舵機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明的另一種具體實(shí)施方式，相機(jī)為臥式相機(jī)。

本發(fā)明中，通過第二動力部件調(diào)整鏡片的姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)在相機(jī)位置不變的情況下，完成與鏡片向?qū)?yīng)位置的多個(gè)角度的拍攝，如鏡片對應(yīng)下側(cè)視角，通過調(diào)整鏡片的姿態(tài)，完成下側(cè)對應(yīng)的多個(gè)角度的拍攝，如下側(cè)四個(gè)視角方向。通過第一動力部件驅(qū)動相機(jī)及鏡片轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)相機(jī)及鏡片位置的改變，從而改變相機(jī)的拍攝區(qū)域，再次調(diào)整鏡片的姿態(tài)，完成與鏡片向?qū)?yīng)位置的多個(gè)角度的拍攝，如右側(cè)方向的視角。

本發(fā)明中，通過第一動力部件驅(qū)動相機(jī)、擺動式鏡片橫滾轉(zhuǎn)動，第二動力部件調(diào)整擺動式鏡片的姿態(tài)，從而改變相機(jī)的拍攝方向，實(shí)現(xiàn)從空中向地面多個(gè)角度的拍攝，如五個(gè)角度、六個(gè)角度、九個(gè)角度、十二個(gè)角度等多個(gè)角度方向的拍攝，根據(jù)不同的使用場合，選擇不同的角度方向的拍攝，有利于整個(gè)航空攝影的推廣。

本發(fā)明中，通過一個(gè)旋轉(zhuǎn)相機(jī)實(shí)現(xiàn)了從空中向地面多個(gè)角度的拍攝，其結(jié)構(gòu)簡單，體積小，成本低，作業(yè)效率高，操作簡單，可靠性高。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是實(shí)施例1的一種用于航空器的單相機(jī)傾斜攝影裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是實(shí)施例1的一種用于航空器的單相機(jī)傾斜攝影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其顯示了第一視角；

圖3是實(shí)施例1的一種用于航空器的單相機(jī)傾斜攝影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其顯示了第二視角。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種用于航空器的單相機(jī)傾斜攝影裝置，如圖1-圖3所示，其包括：支撐組件1、擺動式鏡片2、第一舵機(jī)3、第二舵機(jī)4、第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸5、相機(jī)6。

其中，支撐組件1設(shè)置在航空器上，其包括固定架7、連接桿8；擺動式鏡片2設(shè)置在固定架8上；連接桿9的一端連接固定架8，另一端連接相機(jī)6，擺動式鏡片2對應(yīng)相機(jī)6，設(shè)置在相機(jī)6鏡頭的前方；相機(jī)6為臥式相機(jī)。

第一舵機(jī)3設(shè)置在相機(jī)6上，第一轉(zhuǎn)軸(圖中未示)穿過相機(jī)6的鏡頭中心，第一舵機(jī)3驅(qū)動相機(jī)6和擺動式鏡片2圍繞第一轉(zhuǎn)軸橫滾運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)相機(jī)6及擺動式鏡片2位置的改變，從而改變相機(jī)6的拍攝區(qū)域。第二舵機(jī)4設(shè)置在固定架8上，第二轉(zhuǎn)軸5穿過擺動式鏡片2的中心，驅(qū)動擺動式鏡片2圍繞第二轉(zhuǎn)軸5俯仰運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)擺動式鏡片2狀態(tài)的調(diào)整，進(jìn)而改變拍攝區(qū)域內(nèi)相機(jī)6的入射光線。其中第一轉(zhuǎn)軸與第二轉(zhuǎn)軸5相互垂直。

本實(shí)施例中的一種操作方式為：以相機(jī)鏡頭正對的方向?yàn)榍胺揭暯?，初始狀態(tài)進(jìn)行左側(cè)視角的拍攝，此時(shí)相機(jī)位置不變，通過第二舵機(jī)調(diào)整鏡片的狀態(tài)至第一方向，如左前方視角，相機(jī)拍攝該視角的圖像，拍攝完成后，第二舵機(jī)動作，切換鏡片至第二方向，如右下方視角，拍攝該視角的圖像；再次調(diào)整鏡片的狀態(tài)，切換鏡片至第三方向，如右后方視角，拍攝該視角的圖像,完成該相機(jī)對應(yīng)區(qū)域的圖像拍攝。通過第一舵機(jī)驅(qū)動相機(jī)、擺動式鏡片切換位置至下側(cè)視角拍攝位置，依次完成該目標(biāo)區(qū)域的三個(gè)方向的拍攝，順序如左側(cè)視角的拍攝過程，如正前方視角、正下方視角、正后方視角的拍攝。再次過第一舵機(jī)驅(qū)動相機(jī)、擺動式鏡片切換位置至右側(cè)視角拍攝位置，依次完成該目標(biāo)區(qū)域的三個(gè)方向的拍攝，順序如左側(cè)視角的拍攝過程，如右前方視角、右下方視角、右后方視角的拍攝。其中，拍攝方向可以根據(jù)需要增加或減少，拍攝角度順序也可根絕需要進(jìn)行改變。

雖然本發(fā)明以較佳實(shí)施例揭露如上，但并非用以限定本發(fā)明實(shí)施的范圍。任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的發(fā)明范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的改進(jìn)，即凡是依照本發(fā)明所做的同等改進(jìn)，應(yīng)為本發(fā)明的范圍所涵蓋。