无人机用多视角立体航摄装置及其焦距确定的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及航空摄影测量领域，具体而言，涉及一种无人机用多视角立体航摄装 置及其焦距确定的方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，倾斜摄影技术作为一项综合性高新技术，逐步在国际测绘遥感领域发展 方面开启了新的篇章。它通过在同一飞行平台上搭载摄影角度不同的多台传感器，同时从 垂直、倾斜等不同的角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息。机载倾斜摄影颠覆 了传统航拍的垂直摄影模式，它所采集的多角度倾斜影像符合人眼视觉的真实直观世界， 空间信息更丰富、完整、友好，具有广泛的应用前景。低空无人机倾斜摄影技术作为通用航 空倾斜摄影技术的延伸与发展，逐渐在数字城市等领域发挥重要的作用。倾斜摄影传感器 集成作为倾斜摄影技术的一个重要环节，需重点考虑相机的数量和各相机的倾角，以便获 取目标物最为详细的纹理信息。目前最为常用的通用航空的五视立体摄影测量结构，但是 该类型的结构重量、体积比较大，不能够兼顾轻小型无人机载荷较小的特点，难以在轻小型 无人机遥感系统上使用。专利号CN201310019024. 7的文献中公开了一种经济型机载倾斜 数码航空摄影系统，包括前、后、左、右四个倾斜摄影单元和一个垂直摄影单元，适用于无人 机的低空遥感，但该文献中未对轻小型无人机航摄装置中垂直相机和倾斜相机的更精确的 相对空间位置关系和焦距关系进行研宄，且该文献中的摄影系统通过多个机械固定部件例 如扣卡、卡箍等对相机进行固定，结构较复杂，体积和重量都较大，仍无法很好地满足轻小 型无人机载荷较小的要求。本发明将基于上述问题发明一种成本低、结构简单的高分辨率 机载倾斜数码航空摄影系统。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无人机用多视角立体航摄装置及其焦距确 定的方法，以解决上述的问题和不足并提供至少以下所述的优点。
[0004] 第一方面，本发明实施例提供了一种无人机用多视角立体航摄装置，包括：连接支 架、设置在该连接支架上的垂直相机和倾斜相机；该垂直相机的主光轴与该倾斜相机的主 光轴所形成的倾角a y范围为40°~50° ;该垂直相机的焦距f 与该倾斜相机的焦距f _4的关系为
【主权项】
1. 一种无人机用多视角立体航摄装置，其特征在于，包括： 连接支架、设置在所述连接支架上的垂直相机和倾斜相机；
所述垂直相机的主光轴与所述倾斜相机的主光轴所形成的倾角ay范围为40°~ 50。； 所述垂直相机的焦距fai与所述倾斜相机的焦距的关系为 所述垂直相机的主光轴与所述倾斜相机的主光轴所形成的倾角，fai为所述垂直相机的焦 距，f_4为所述倾斜相机的焦距。
2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于， 所述倾斜相机为多个，且多个倾斜相机均匀排布在所述垂直相机的四周。
3. 如权利要求1或2所述的装置，其特征在于， 所述连接支架包括连接底板和固定在所述连接底板上的固定框架； 所述固定框架用于固定所述垂直相机和所述倾斜相机。
4. 如权利要求1或2所述的装置，其特征在于， 所述固定框架包括万向接头，所述万向接头的一端与所述连接底板固定连接，另一端 与所述倾斜相机固定连接。
5. 如权利要求1或2所述的装置，其特征在于， 所述连接支架上还设置有滑轨和丝杆，所述滑轨与所述丝杆平行设置，所述倾斜相机 与所述滑轨滑动连接，所述丝杆通过旋转卡件与所述倾斜相机可拆卸连接。
6. 如权利要求1或2所述的装置，其特征在于： 所述连接支架由航空铝材或者碳纤维材料制成。
7. 如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括：热沉，所述热沉分别与所述垂 直相机和所述倾斜相机的外壳接触。
8. 如权利要求7所述的装置，其特征在于， 所述热沉由导热塑料制成。
9. 一种确定无人机用多视角立体航摄装置焦距的方法，其特征在于，包括： 根据无人机飞行高度、垂直相机的焦距和光敏元尺寸，确定所述垂直相机的分辨 率公式； 根据无人机飞行高度、所述垂直相机的主光轴与倾斜相机的主光轴所形成的倾角a y、 所述倾斜相机的焦距，确定所述倾斜相机的比例尺公式； 根据所述倾斜相机的比例尺公式，确定所述倾斜相机的理想分辨率公式； 根据所述垂直相机的分辨率公式和所述倾斜相机的理想分辨率公式，确定所述垂直相 机的焦距与所述倾斜相机的焦距的关系。
10. 如权利要求9所述的方法，其特征在于， 所述倾斜相机的理想分辨率为所述倾斜相机的视场范围的中点比例尺的分辨率。
【专利摘要】本发明涉及航空摄影测量领域，具体涉及一种无人机用多视角立体航摄装置，包括：连接支架、设置在该连接支架上的垂直相机和倾斜相机；该垂直相机的主光轴与该倾斜相机的主光轴所形成的倾角αy范围为40°～50°；该垂直相机的焦距f垂直与该倾斜相机的焦距f倾斜的关系为通过精确地限定垂直相机主光轴和倾斜相机主光轴的相对空间位置关系以及焦距关系，可以同时获取建筑物顶部和侧面的纹理信息，同时结构简单，体积和重量都较小，很好地满足轻小型无人机载荷较小的要求。
【IPC分类】G01M11-00, G01C11-02
【公开号】CN104729484
【申请号】CN201510178317
【发明人】李英成, 刘飞, 丁晓波, 杨江江, 任亚锋, 刘沛
【申请人】中测新图(北京)遥感技术有限责任公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年4月15日