專利名稱:高精度相機(jī)慣性測(cè)量記錄儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種高精度相機(jī)慣性測(cè)量記錄儀，包括容置腔殼體、容置腔蓋、相機(jī)熱靴連接卡口、慣性測(cè)量單元、快門捕捉裝置、數(shù)據(jù)記錄裝置、可充電電池、降壓裝置、電源開關(guān)、狀態(tài)指示燈和GPS天線，相機(jī)熱靴連接卡口固定在容置腔殼體上，相機(jī)通過相機(jī)熱靴連接卡口與快門捕捉裝置連接，快門捕捉裝置與慣性測(cè)量單元連接，慣性測(cè)量單元與數(shù)據(jù)記錄裝置連接，GPS天線與慣性測(cè)量單元連接，電源開關(guān)、狀態(tài)指示燈、降壓裝置、與可充電電池連接，可充電電池為上述裝置和單元提供電能，GPS天線位于容置腔殼體外。本實(shí)用新型重量輕,能夠安裝快捷方便,能自主記錄數(shù)據(jù),且數(shù)據(jù)記錄的時(shí)間同步精度高，姿態(tài)位置測(cè)量精度高。
【專利說明】
高精度相機(jī)慣性測(cè)量記錄儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種無人機(jī)，特別涉及一種高精度相機(jī)慣性測(cè)量記錄儀。
【背景技術(shù)】
[0002]在航空攝影測(cè)量領(lǐng)域，為了數(shù)據(jù)處理精度和速度的要求，通常需要記錄每張航片精確的位置與姿態(tài)信息，傳統(tǒng)的專業(yè)航空相機(jī)通常搭配幾公斤重的光纖陀螺作為慣性測(cè)量單元進(jìn)行圖像采集，成本昂貴且重量很大。隨著航空攝影軟件算法的進(jìn)步和傳感器的不斷小型化，一些普通數(shù)碼相機(jī)已經(jīng)可以用來進(jìn)行航空攝影測(cè)量，但如今與之搭配商用的慣性測(cè)量系統(tǒng)存在精度不夠、安裝使用不便，及不能自主記錄數(shù)據(jù)等問題，缺乏與普通數(shù)碼相機(jī)方便快捷集成的一體化的產(chǎn)品。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種高精度相機(jī)慣性測(cè)量記錄儀，其重量輕，能夠安裝快捷方便，能自主記錄數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)記錄的時(shí)間同步精度高，姿態(tài)位置測(cè)量精度高。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型有如下技術(shù)方案:
[0005]本實(shí)用新型的一種高精度相機(jī)慣性測(cè)量記錄儀，包括容置腔殼體、容置腔蓋、相機(jī)熱靴連接卡口、慣性測(cè)量單元、快門捕捉裝置、數(shù)據(jù)記錄裝置、可充電電池、降壓裝置、電源開關(guān)、狀態(tài)指示燈和GPS天線，所述相機(jī)熱靴連接卡口固定在容置腔殼體上，相機(jī)通過相機(jī)熱靴連接卡口與快門捕捉裝置連接，快門捕捉裝置與慣性測(cè)量單元連接，慣性測(cè)量單元與數(shù)據(jù)記錄裝置連接，GPS天線與慣性測(cè)量單元連接，電源開關(guān)、狀態(tài)指示燈、降壓裝置、與可充電電池連接，可充電電池為上述裝置和單元提供電能，所述慣性測(cè)量單元、快門捕捉裝置、數(shù)據(jù)記錄裝置、可充電電池、降壓裝置位于容置腔殼體內(nèi)，容置腔蓋安裝在容置腔殼體頂部，所述GPS天線位于容置腔殼體外，所述快門捕捉裝置通過相機(jī)熱靴卡口捕捉相機(jī)曝光反饋信號(hào)，為慣性測(cè)量單元以及數(shù)據(jù)記錄裝置提供同步信號(hào)，由此記錄下每張照片的相機(jī)空間位置與姿態(tài)信息，供攝影測(cè)量領(lǐng)域后期數(shù)據(jù)處理使用。
[0006]其中，所述狀態(tài)指示燈包括電源指示燈、快門捕捉指示燈、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指示燈，所述電源指示燈與電源開關(guān)連接，所述快門捕捉指示燈與快門捕捉裝置連接，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指示燈與數(shù)據(jù)記錄裝置連接。
[0007]其中，所述GPS天線平行地面露天安裝。
[0008]由于采取了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0009]重量輕，能夠安裝快捷方便，能自主記錄數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)記錄的時(shí)間同步精度高，姿態(tài)位置測(cè)量精度高。
【附圖說明】

[0010]圖1為本實(shí)用新型外形結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型與相機(jī)連接的示意圖；
[0012]圖3為本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4為本實(shí)用新型側(cè)面的不意圖；
[0014]圖5為本實(shí)用新型電路方框示意圖。
[0015]圖中:1、GPS天線；2、容置腔殼體;3、容置腔蓋;4、相機(jī)熱靴連接卡口；5、慣性測(cè)量單元;6、快門捕捉裝置、7、數(shù)據(jù)記錄裝置;8、可充電電池;9、降壓裝置；10、電源開關(guān)；11、電源指示燈;12、快門捕捉指示燈;13、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指示燈;14、相機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型及其用途，但不用來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0017]參見圖1一圖5，本實(shí)用新型的一種高精度相機(jī)慣性測(cè)量記錄儀，包括容置腔殼體、容置腔蓋、相機(jī)熱靴連接卡口、慣性測(cè)量單元、快門捕捉裝置、數(shù)據(jù)記錄裝置、可充電電池、降壓裝置、電源開關(guān)、狀態(tài)指示燈和GPS天線，所述相機(jī)熱靴連接卡口固定在容置腔殼體上，相機(jī)通過相機(jī)熱靴連接卡口與快門捕捉裝置連接，快門捕捉裝置與慣性測(cè)量單元連接，慣性測(cè)量單元與數(shù)據(jù)記錄裝置連接，GPS天線與慣性測(cè)量單元連接，電源開關(guān)、狀態(tài)指示燈、降壓裝置、與可充電電池連接，可充電電池為上述裝置和單元提供電能，所述慣性測(cè)量單元、快門捕捉裝置、數(shù)據(jù)記錄裝置、可充電電池、降壓裝置位于容置腔殼體內(nèi)，容置腔蓋安裝在容置腔殼體頂部，所述GPS天線位于容置腔殼體外，所述快門捕捉裝置通過相機(jī)熱靴卡口捕捉相機(jī)曝光反饋信號(hào)，為慣性測(cè)量單元以及數(shù)據(jù)記錄裝置提供同步信號(hào)，由此記錄下每張照片的相機(jī)空間位置與姿態(tài)信息，供攝影測(cè)量領(lǐng)域后期數(shù)據(jù)處理使用。
[0018]所述狀態(tài)指示燈包括電源指示燈、快門捕捉指示燈、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指示燈，所述電源指示燈與電源開關(guān)連接，所述快門捕捉指示燈與快門捕捉裝置連接，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指示燈與數(shù)據(jù)記錄裝置連接。
[0019]所述GPS天線平行地面露天安裝。
[0020]所述慣性測(cè)量單元(英文:Inertial measurement unit，簡(jiǎn)稱IMU)是測(cè)量物體三軸姿態(tài)角(或角速率)以及加速度的裝置。
[0021]一個(gè)慣性測(cè)量單元包含了三個(gè)單軸的加速度計(jì)和三個(gè)單軸的陀螺，加速度計(jì)檢測(cè)物體在載體坐標(biāo)系統(tǒng)獨(dú)立三軸的加速度信號(hào)，而陀螺檢測(cè)載體相對(duì)于導(dǎo)航坐標(biāo)系的角速度信號(hào)，測(cè)量物體在三維空間中的角速度和加速度，并以此解算出物體的姿態(tài)。在導(dǎo)航中用著很重要的應(yīng)用價(jià)值。
[0022]所述降壓裝置:是將充電鋰電池9V電壓降至設(shè)備用電5V的裝置。
[0023]所述相機(jī)熱靴連接卡口是由英文“HotShoe”直接意譯而來的，也有人叫燕尾槽。廣義的講，相機(jī)熱靴連接卡口是各種數(shù)碼影像器材(包括數(shù)碼單反、DV和傳統(tǒng)數(shù)碼相機(jī))連接各種外置附件的一個(gè)固定接口槽，可連接的附件包括閃光燈、GPS定位器、攝像燈以及麥克風(fēng)等等。
[0024]所述數(shù)據(jù)記錄裝置是一個(gè)基于Arm的單片機(jī)，Arm是指英國(guó)Arm公司。
[0025]所述快門捕捉裝置是一個(gè)基于Arduino單片機(jī)，Arduino是指來自意大利的Arduino開源電路板提供商。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高精度相機(jī)慣性測(cè)量記錄儀，其特征在于:包括容置腔殼體、容置腔蓋、相機(jī)熱靴連接卡口、慣性測(cè)量單元、快門捕捉裝置、數(shù)據(jù)記錄裝置、可充電電池、降壓裝置、電源開關(guān)、狀態(tài)指示燈和GPS天線，所述相機(jī)熱靴連接卡口固定在容置腔殼體上，相機(jī)通過相機(jī)熱靴連接卡口與快門捕捉裝置連接，快門捕捉裝置與慣性測(cè)量單元連接，慣性測(cè)量單元與數(shù)據(jù)記錄裝置連接，GPS天線與慣性測(cè)量單元連接，電源開關(guān)、狀態(tài)指示燈、降壓裝置、與可充電電池連接，可充電電池為上述裝置和單元提供電能，所述慣性測(cè)量單元、快門捕捉裝置、數(shù)據(jù)記錄裝置、可充電電池、降壓裝置位于容置腔殼體內(nèi)，容置腔蓋安裝在容置腔殼體頂部，所述GPS天線位于容置腔殼體外，所述快門捕捉裝置通過相機(jī)熱靴卡口捕捉相機(jī)曝光反饋信號(hào)，為慣性測(cè)量單元以及數(shù)據(jù)記錄裝置提供同步信號(hào)，由此記錄下每張照片的相機(jī)空間位置與姿態(tài)信息，供攝影測(cè)量領(lǐng)域后期數(shù)據(jù)處理使用。2.如權(quán)利要求1所述的一種高精度相機(jī)慣性測(cè)量記錄儀，其特征在于:所述狀態(tài)指示燈包括電源指示燈、快門捕捉指示燈、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指示燈，所述電源指示燈與電源開關(guān)連接，所述快門捕捉指示燈與快門捕捉裝置連接，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指示燈與數(shù)據(jù)記錄裝置連接。3.如權(quán)利要求1所述的一種高精度相機(jī)慣性測(cè)量記錄儀，其特征在于:所述GPS天線平行地面露天安裝。
【文檔編號(hào)】G01C21/18GK205718958SQ201620323530
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月18日
【發(fā)明人】張樹, 趙海濤, 付振秋, 陳先春, 吳亮, 陶斯倩
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所