基于四旋翼無人直升機(jī)的全景3d攝像裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于四旋翼無人直升機(jī)的全景3D攝像裝置，包括四旋翼無人直升機(jī)，還包括若干個(gè)全景3D攝像頭以及安裝在所述的四旋翼無人直升機(jī)內(nèi)的Wi-Fi模塊、微型單片計(jì)算機(jī)、圖像采集器、FIFO電路、地面測控機(jī)；所述的Wi-Fi模塊、微型單片計(jì)算機(jī)、圖像采集器以及若干個(gè)全景3D攝像頭分別與蓄電池電連接；所述的地面測控機(jī)與所述的Wi-Fi模塊連接，所述的Wi-Fi模塊與所述的微型單片計(jì)算機(jī)連接，所述的微型單片計(jì)算機(jī)與所述的圖像采集器連接，所述的圖像采集器與所述的FIFO電路連接，所述的FIFO電路連接與若干個(gè)所述的全景3D攝像頭連接。本實(shí)用新型將四旋翼無人直升機(jī)和全景3D攝像裝置結(jié)合起來，可實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定、高機(jī)動、高性價(jià)比的空中全景3D攝像方式。
【專利說明】基于四旋翼無人直升機(jī)的全景3D攝像裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于四旋翼無人直升機(jī)的全景3D攝像裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航拍技術(shù)的日益發(fā)達(dá)，航拍的攝像機(jī)可以由攝影師控制，也可以自動拍攝或遠(yuǎn)程控制。航拍所用的平臺包括飛機(jī)、直升機(jī)、熱氣球、小型飛船、火箭、風(fēng)箏、降落傘等。為了讓航拍照片穩(wěn)定，有的時(shí)候會使用如Spacecam等高級攝影設(shè)備，它利用三軸陀螺儀穩(wěn)定功能，提供高質(zhì)量的穩(wěn)定畫面。航拍圖能夠清晰地表現(xiàn)地理形態(tài)，因此除了作為攝影藝術(shù)的一環(huán)之外，也被運(yùn)用于軍事、交通建設(shè)、水利工程、生態(tài)研究、城市規(guī)劃等方面。3D航拍正成為新技術(shù)研發(fā)的重要方向。
[0003]全景視覺可提供廣角攝像功能，目前已有不少專利提出了各種全景成像原理。專利“無死角的全方位視覺傳感器”(ZL200710066757.0)提出了一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。該裝置將攝像頭安裝在雙曲鏡面之后，并且在雙曲鏡面上開一小圓孔，通過小圓孔，攝像頭便可以拍到雙曲面的圖像信息；雙曲鏡面的前面有一圓弧副鏡，副鏡的中部留有一個(gè)小孔，所述小孔內(nèi)嵌入廣角鏡頭，圓弧副鏡的中心和雙曲鏡面的主焦點(diǎn)重合。全方面的圖像信息便是通過雙曲鏡面的反射，然后再經(jīng)過圓弧鏡面進(jìn)行二次反射，然后在攝像頭內(nèi)成像。
[0004]利用全景攝像頭可實(shí)現(xiàn)全景3D成像。專利“基于3D全景視覺的智能三維立體攝像設(shè)備”(ZL201110183030.7)提供了一種全景3D成像方法。每兩個(gè)全景攝像偶控制一個(gè)方位的視圖，分別為四個(gè)Viewerl、Viewer2、Viewer3、Viewer4,根據(jù)人眼生成立體圖像的視覺差的原理，提供人類視覺差的兩幅圓形圖像，故而提供了一種性價(jià)比高、操作簡單、能實(shí)時(shí)地拍攝全景立體視頻圖像的全景立體攝像裝置。
[0005]四旋翼是一種具有四個(gè)螺旋槳的飛行器并且四個(gè)螺旋槳呈十字形交叉結(jié)構(gòu)，并且相對的四旋翼具有相同的旋轉(zhuǎn)方向。與傳統(tǒng)的直升機(jī)不同，四旋翼直升機(jī)可以通過改變四旋翼的速度來實(shí)現(xiàn)各種動作，具有六種自由度的垂直起降，非常適合靜態(tài)和準(zhǔn)靜態(tài)條件下飛行。姬江濤等人(姬江濤；扈菲菲；賀智濤；.The Application of Quad-RotorUAV in Farmland Information Acquisition ;農(nóng)機(jī)化石開究，Journal of AgriculturalMechanization Research,編輯部郵箱2013年02期)將四旋翼直升機(jī)應(yīng)用到農(nóng)業(yè),可實(shí)時(shí)快速監(jiān)測農(nóng)情變化。隨著飛行控制和無線信息傳輸?shù)茸酉到y(tǒng)的逐漸完善，低空農(nóng)田信息獲取系統(tǒng)將逐步滿足精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的技術(shù)要求，推動農(nóng)業(yè)數(shù)字化的迅速發(fā)展。
[0006]將四旋翼無人直升機(jī)和全景3D攝像裝置結(jié)合起來，可實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定、高機(jī)動、高性價(jià)比的空中全景3D攝像方式。目前，還未有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有全景3D攝像方式中存在的圖像照片不穩(wěn)定等的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種高穩(wěn)定、高機(jī)動、高性價(jià)比的基于四旋翼無人直升機(jī)的全景3D攝像裝置。
[0008]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:[0009]基于四旋翼無人直升機(jī)的全景3D攝像裝置，包括四旋翼無人直升機(jī)，其特征在于:還包括若干個(gè)全景3D攝像頭以及安裝在所述的四旋翼無人直升機(jī)內(nèi)的W1-Fi模塊、微型單片計(jì)算機(jī)、圖像采集器、FIFO電路、地面測控機(jī)，若干個(gè)所述的全景3D攝像頭安裝在所述的四旋翼無人直升機(jī)的下方；所述的W1-Fi模塊、微型單片計(jì)算機(jī)、圖像采集器以及若干個(gè)全景3D攝像頭分別與蓄電池電連接；所述的地面測控機(jī)與所述的W1-Fi模塊連接，所述的W1-Fi模塊與所述的微型單片計(jì)算機(jī)連接，所述的微型單片計(jì)算機(jī)與所述的圖像采集器連接，所述的圖像采集器與所述的FIFO電路連接，所述的FIFO電路連接與若干個(gè)所述的全景3D攝像頭連接。
[0010]進(jìn)一步，所述的全景3D攝像頭由4個(gè)全方位視覺傳感器組成。
[0011]進(jìn)一步，所述的微型單片計(jì)算機(jī)通過I/O接口與三軸陀螺儀與加速度計(jì)相連。
[0012]本實(shí)用新型中，所述的地面測控機(jī)控制四旋翼無人直升機(jī)可升降移動獲得不同位置下的圖像，并且傳輸至微型單片計(jì)算機(jī)，得到實(shí)時(shí)的3D全景圖像。所述四旋翼無人直升機(jī)在連接四臺全方位攝像頭后，其圖像采集器會根據(jù)讀入的四個(gè)全景攝像頭的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析后形成兩幅柱形展開圖。兩幅3D成像便可制作成3D圖像或3D錄像。
[0013]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0014]通過四旋翼無人直升機(jī)的協(xié)助拍攝全景圖像飛于空中；所述的微型單片計(jì)算機(jī)通過W1-Fi模塊連接所述的地面測控機(jī)，所述的微型單片計(jì)算機(jī)控制所述的四旋翼無人直升機(jī)升降移動，若干個(gè)所述的全景3D攝像頭獲得不同位置下的圖像；在飛行過程中，所述的微型單片計(jì)算機(jī)讀取三項(xiàng)陀螺儀與加速度計(jì)的讀數(shù)來矯正所述四旋翼無人直升機(jī)的穩(wěn)定與位置；微型單片計(jì)算機(jī)可用于大型賽事的3D直播拍攝轉(zhuǎn)播和城市建筑的航拍使用。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0016](I)四旋翼無人直升機(jī)可以提供穩(wěn)定的飛行，保證圖像的穩(wěn)定，清晰；
[0017](2)四臺全方位攝像頭構(gòu)成的3D全景攝像裝置將四幅的圖像數(shù)據(jù)讀入，分析處理成兩幅3D全景圖像；
[0018](3)四旋翼無人直升機(jī)可以被地面測控機(jī)控制飛行，可以為航拍，賽事直播提供完
美支持。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]參照圖1，基于四旋翼無人直升機(jī)的全景3D攝像裝置，包括四旋翼無人直升機(jī)1，還包括若干個(gè)全景3D攝像頭7以及安裝在所述的四旋翼無人直升機(jī)I內(nèi)的W1-Fi模塊4、微型單片計(jì)算機(jī)5、圖像采集器6、FIF0電路8、地面測控機(jī)2，若干個(gè)所述的全景3D攝像頭7安裝在所述的四旋翼無人直升機(jī)I的下方；所述的W1-Fi模塊4、微型單片計(jì)算機(jī)5、圖像采集器6以及若干個(gè)全景3D攝像頭7分別與蓄電池3電連接；所述的地面測控機(jī)2與所述的W1-Fi模塊4連接,所述的W1-Fi模塊4與所述的微型單片計(jì)算機(jī)5連接,所述的微型單片計(jì)算機(jī)5與所述的圖像采集器6連接，所述的圖像采集器6與所述的FIFO電路8連接，所述的FIFO電路8連接與若干個(gè)所述的全景3D攝像頭7連接。[0021]進(jìn)一步，所述的全景3D攝像頭7由4個(gè)全方位視覺傳感器組成。
[0022]進(jìn)一步，所述的微型單片計(jì)算機(jī)5通過I/O接口與三軸陀螺儀與加速度計(jì)相連。
[0023]本實(shí)用新型中，所述的地面測控機(jī)控制四旋翼無人直升機(jī)可升降移動獲得不同位置下的圖像，并且傳輸至微型單片計(jì)算機(jī)，得到實(shí)時(shí)的3D全景圖像。所述四旋翼無人直升機(jī)在連接四臺全方位攝像頭后，其圖像采集器會根據(jù)讀入的四個(gè)全景攝像頭的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析后形成兩幅柱形展開圖。兩幅3D成像便可制作成3D圖像或3D錄像。
[0024]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0025]通過四旋翼無人直升機(jī)的協(xié)助拍攝全景圖像飛于空中；所述的微型單片計(jì)算機(jī)通過W1-Fi模塊連接所述的地面測控機(jī)，所述的微型單片計(jì)算機(jī)控制所述的四旋翼無人直升機(jī)升降移動，若干個(gè)所述的全景3D攝像頭獲得不同位置下的圖像；在飛行過程中，所述的微型單片計(jì)算機(jī)讀取三項(xiàng)陀螺儀與加速度計(jì)的讀數(shù)來矯正所述四旋翼無人直升機(jī)的穩(wěn)定與位置；微型單片計(jì)算機(jī)可用于大型賽事的3D直播拍攝轉(zhuǎn)播和城市建筑的航拍使用。
[0026]本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.基于四旋翼無人直升機(jī)的全景3D攝像裝置，包括四旋翼無人直升機(jī)，其特征在于:還包括若干個(gè)全景3D攝像頭以及安裝在所述的四旋翼無人直升機(jī)內(nèi)的W1-Fi模塊、微型單片計(jì)算機(jī)、圖像采集器、FIFO電路、地面測控機(jī)，若干個(gè)所述的全景3D攝像頭安裝在所述的四旋翼無人直升機(jī)的下方；所述的W1-Fi模塊、微型單片計(jì)算機(jī)、圖像采集器以及若干個(gè)全景3D攝像頭分別與蓄電池電連接；所述的地面測控機(jī)與所述的W1-Fi模塊連接，所述的W1-Fi模塊與所述的微型單片計(jì)算機(jī)連接，所述的微型單片計(jì)算機(jī)與所述的圖像采集器連接，所述的圖像采集器與所述的FIFO電路連接，所述的FIFO電路連接與若干個(gè)所述的全景3D攝像頭連接。
2.如權(quán)利要求1所述的基于四旋翼無人直升機(jī)的全景3D攝像裝置，其特征在于:所述的全景3D攝像頭由4個(gè)全方位視覺傳感器組成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于四旋翼無人直升機(jī)的全景3D攝像裝置，其特征在于，所述的微型單片計(jì)算機(jī)通過I/O接口與三軸陀螺儀與加速度計(jì)相連。
【文檔編號】H04N5/232GK203504669SQ201320549542
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月4日
【發(fā)明者】楊海清, 戴瑋辰 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)