本发明涉及一种地理测绘技术领域，尤其涉及一种多视角影像采集装置。
背景技术
目前，随着计算机软硬件技术以及传感器技术的不断发展，对地理信息进行测绘的手段也日益丰富。同时，用户对地理信息数据要求也越来越高。由此，基于测绘手段的丰富和用户的需求，倾斜摄影技术在摄影测量技术基础之上逐渐发展起来。倾斜摄影技术是通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从相对于地平线垂直和倾斜等不同视角采集地面被摄目标影像，获取地面物体更为完整准确的信息。它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像，将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。它不仅能够真实地反映地物情况，获取物方纹理信息，还可通过先进的定位、融合、建模等技术，生成真实的三维城市模型。由于倾斜摄影技术所具备的真实性及高效性，该技术已经广泛应用于应急指挥、国土安全、城市管理、房产税收等行业。
但是，传统利用多镜头进行倾斜摄影测量的实际作业过程中，由于机载pos(position&orientationsystem，定位定向系统)的精度不高，在实际作业中，需要大量地面控制点辅助定位。并且，由于多个影像传感器的同步采用传统的继电器开关，导致在信号采集同步上存在时间误差，信号同步采集效果不佳。基于上述两个问题，导致传统的倾斜摄影作业过程中，定位位置与图像实时同步效果不佳，测绘结果的真实性也相应受到影响。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多视角影像采集装置，能够实现倾斜摄影作业过程中，定位位置和图像采集信号的实时同步。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种多视角影像采集装置，包括飞控单元、可编程逻辑控制器、信号处理单元及若干个影像传感器，所述可编程逻辑控制器分别信号连接所述飞控单元、所述信号处理单元及所述影像传感器；所述飞控单元可根据设置定时产生触发信号，触发信号直接输入至所述可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器同步生成若干个同步信号，同步信号分别输入至所述信号处理单元及若干个所述影像传感器，所述影像传感器接收同步信号，实时获取当前位置图像，所述信号处理单元接收同步信号，于实时生成的原始观测数据上标注同步坐标点。
进一步地，所述信号处理单元为高精度gnss信号处理单元，所述信号处理单元基于gnss信号进行高精度定位，实时生成载波相位的原始观测数据；所述信号处理单元接收到同步信号时，于实时生成的原始观测数据上标注同步坐标点。
进一步地，所述信号处理单元信号连接有高精度数据存储单元，所述高精度数据存储单元将所述信号处理单元传输来的数据实时存储。
进一步地，所述信号处理单元与所述高精度数据存储单元通过usb接口连接。
进一步地，所述影像传感器包括一个垂直视角及四个倾斜视角的影像传感器。
进一步地，所述影像传感器连接有usb集线器，所述usb集线器另一端连接数据存储接口。
进一步地，所述影像传感器通过usb接口与所述usb集线器连接。
进一步地，所述多视角影像采集装置还包括电源管理单元，所述电源管理单元为所述飞控单元、所述信号处理单元及所述可编程逻辑控制器供电。
进一步地，所述电源管理单元还连接有充电控制单元，所述充电控制单元通过usb接口连接所述usb集线器。
进一步地，所述影像传感器内设有sd卡，所述sd卡用于存储图像数据。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明的一种多视角影像采集装置，通过可编程逻辑控制器定时接收飞控单元发送的触发信号，并同步产生信号强度高且时延小的同步信号，同步信号分别输入信号处理单元及影像传感器，影像传感器实时获取当前位置图像，信号处理单元于实时生成的原始观测数据上标注同步坐标点，两者同步进行，实现定位位置和图像采集信号的实时同步，进一步保障测绘精度及测绘结果真实性。
附图说明
图1为发明一种多视角影像采集装置结构连接示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1所示的一种多视角影像采集装置，包括飞控单元(即无人机飞控单元)、可编程逻辑控制器、信号处理单元及若干个影像传感器，该影像传感器包括一个垂直视角及四个倾斜视角的影像传感器，该影像传感器内设有sd卡，该sd卡用于存储图像数据。该可编程逻辑控制器分别信号连接该飞控单元、该信号处理单元及该影像传感器；该飞控单元可根据设置定时产生触发信号，触发信号直接输入至该可编程逻辑控制器，该可编程逻辑控制器同步生成若干个同步信号，同步信号分别输入至该信号处理单元及若干个该影像传感器，该影像传感器接收同步信号，实时获取当前位置图像，该信号处理单元接收同步信号，于实时生成的原始观测数据上标注同步坐标点。飞控单元作为无人机的大脑，其主要用于对无人机姿态稳定和控制、无人机任务设备管理和应急控制。无人机在进行倾斜摄影测量作业前，用户先根据实际测绘需要，为触发信号的产生定时，触发信号用于控制影像传感器拍摄图像同时控制信号处理单元在其生成的原始测绘数据上标注与影像传感器拍摄到的图像对应的坐标点。后续倾斜摄影测量作业中，飞控单元每隔一时间段定时产生触发信号，触发信号直接输入到可编程逻辑控制器中。可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。其运行速度快，由于可编程逻辑控制器的控制是由程序控制执行的，因而不论其可靠性还是运行速度，都是继电器逻辑控制无法相比的。可编程逻辑控制器接收触发信号后，会同步生成6个同步信号，其中5个同步信号是用来控制影像传感器同步触发拍照，其中1个同步信号是输入到信号处理单元中。经过可编程逻辑控制器生成的6个同步信号不仅信号强度高而且时延较小，达到了位置和图像同步的实时效果。
该信号处理单元为高精度gnss(globalnavigationsatellitesystem，全球导航卫星系统)信号处理单元，该信号处理单元基于gnss信号进行高精度定位，实时生成载波相位的原始观测数据；该信号处理单元接收到同步信号时，于实时生成的原始观测数据上标注同步坐标点。高精度gnss单元采用全球卫星导航系统实现定位，全球导航卫星系统是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。高精度gnss信号处理单元是可以同时跟踪gps(globalpositioningsystem全球定位系统)、bds(beidounavigationsatellitesystem，中国北斗卫星导航系统)的多模双频的信号接收单元，其一方面负责基于gnss信号的高精度定位，实时生成载波相位的原始观测数据；另一方面负责接收来自可编程逻辑控制器的同步信号，用于在原始观测数据中标记同步mark(坐标)点。信号处理单元产生的所有数据都会通过usb接口实时传输给高精度数据存储单元，高精度数据存储单元会将高精度gnss信号处理单元传输来的所有数据实时的存储到固态内存中。待作业完成之后利用高精度数据存储单元中实时存储的原始观测数据和地面基站同步记录的原始观测数据进行ppk运算，然后通过内插的方法获取同步触发的拍照时刻的高精度pos位置。ppk运算为现有技术，这里不多赘述。另一方面，五个影像传感器接收到来自可编程逻辑控制器的同步信号时会实时拍照，获取当前位置的影像，图像数据存储在影像传感器内部的sd卡之中。五个影像传感器直接通过usb与usb集线器相连，作业完成之后，用户通过一个usb接口即可完成所有影像传感器图像数据的下载。该usb集线器另一端连接数据存储接口，用户通过该数据存储接口获取影像传感器拍摄的实时位置图像。拍摄到的实施位置图像与信号处理单元同步在原始观测数据中标记同步坐标点一起，用于后续解算获取高精度pos位置。
另外，该多视角影像采集装置还包括电源管理单元，电源管理单元主要是负责对该电源管理单元为该飞控单元、该信号处理单元及该可编程逻辑控制器供电，通过外部输入的电压范围是12v，然后通过dc-dc降压到不同的电压等级以满足各个单元的工作需要。该电源管理单元还连接有充电控制单元，该充电控制单元通过usb接口连接该usb集线器。五个影像传感器均是采用独立的内置电池，通过充电控制单元利用usb接口就可以对五个影像传感器进行同时的充电控制，不需要单独对每一个影像传感器进行单独的充电。
本发明的一种多视角影像采集装置，通过可编程逻辑控制器定时接收飞控单元发送的触发信号，并同步产生信号强度高且时延小的同步信号，同步信号分别输入信号处理单元及影像传感器，影像传感器实时获取当前位置图像，信号处理单元于实时生成的原始观测数据上标注同步坐标点，两者同步进行，实现定位位置和图像采集信号的实时同步，进一步保障测绘精度及测绘结果真实性。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。