一种用于航空器的双相机六个视角倾斜摄影的方法与流程

本发明涉及一种用于航空器的双相机六个视角倾斜摄影的方法。

背景技术：

机载倾斜摄影是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新航拍技术,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，来采集地物不同侧面的空间影像。

当前应用较多的一种倾斜摄影装置共有5个镜头组成，其中1个相机镜头垂直向下，其它4个相机镜头分别向前、后、左、右四个方向倾斜。相机工作时，5个镜头并非同时曝光，而是按照一定顺序依次曝光，曝光间隔一般小于1秒，一组曝光一般要持续几秒，不同的重叠度设置生成不同的曝光顺序。由于5个相机镜头具有相当的重量，不利于航空器的飞行。

目前使用的航空倾斜摄影装置普遍采用多个内置相机，通过不同角度的摆放，实现多个角度拍摄，以获取地面的全景图像。为了减少整机重量和成本，通常采用转动内置相机实现多角度拍摄，以减少内置相机数量。由于内置相机自身的体积和重量较大，转动时会引起整机震动也较大，同时也增加了电量的消耗，不利于航空摄影。

上述技术方案的缺陷在于：

1、装置重量较大，整机震动明显；

2、相机转动结构复杂，精度低，可靠性差；

3、相机转动周期长，在一定重叠率要求下，拍摄效率和质量会下降。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于航空器的双相机六个视角倾斜摄影的方法，实现了从空中向地面六个方向的拍摄，丰富了产品的应用范围，其拍摄效率高、可靠性强，更加适应航空摄影。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于航空器的双相机六个视角倾斜摄影的方法，第一相机、第二相机固定在航空器上，其包括：

s1、将第一镜片组设置在第一相机的前方；将第二镜片组设置在第二相机的前方；

s2、航空器到达目标位置，第一相机拍摄第一视角的图像，第二相机拍摄第二视角的图像；

s3、调整第一镜片组、第二镜片组，第一相机拍摄第三视角的图像，第二相机拍摄第四视角的图像；

s4、再次调整第一镜片组、第二镜片组，第一相机拍摄第五视角的图像，第二相机拍摄第六视角的图像；完成该目标位置六个视角的拍摄。

第一视角、第二视角、第三视角、第四视角、第五视角、第六视角的拍摄角度均不相同。

本发明中，通过在相机镜头前设置空间角度可以调整的镜片组，获取不同角度的入射光源，在第一相机、第二相机固定的情况下，通过调整镜片组的状态，第一相机、第二相机获得六个不同角度的入射光源，实现从空中向地面六个角度的拍摄。

本发明相机数量较少，减少了设备的整体重量和缩小了设备的体积，降低了生产制造成本，提高了拍摄的效率；通过设置镜片组，使相机在固定的情况下即可实现从空中向地下多角度的拍摄，大大降低了由于相机转动带来的精度差的问题，更加适合航空倾斜摄影。

根据本发明的另一具体实施方式，六个视角为左前视角、左下视角、左后视角、右前视角、右下视角、右后视角。例如，前后三排、左右两列的布局，其中，左前视角和右前视角方向的拍摄影像有部分重叠，左下视角和右下视角方向的拍摄影像有部分重叠，左前视角和右前视角方向的拍摄影像有部分重叠。

根据本发明的另一具体实施方式，第一镜片组包括第一镜片；第二镜片组包括第二镜片。第一镜片沿某一条轴线可旋转一定的角度，第二镜片沿某一条轴线可旋转一定的角度，第一镜片、第二镜片在旋转过程中，其自身位置相对没有明显的改变。

根据本发明的另一具体实施方式，第一镜片可俯仰转动地设在第一相机的前方；第二镜片可横滚转动地设在第二相机的前方。第一镜片在俯仰旋转过程中，始终位于第一相机的前方，可以为第一相机提供多个地面视角的入射光线；第二镜片在横滚转动过程中，始终位于第二相机的前方，可以为第二相机提供多个地面视角的入射光线。

根据本发明的另一具体实施方式，第一镜片在预设第一平面内俯仰转动、第二镜片在预设第二平面内横滚转动，第一预设平面、第二预设平面之间有一定的夹角。优选的，夹角为90度。

根据本发明的另一具体实施方式，第一镜片可俯仰转动地设在第一相机的前方；第二镜片可水平转动地设在第二相机的前方。第一镜片在俯仰旋转过程中，始终位于第一相机的前方，可以为第一相机提供多个地面视角的入射光线；第二镜片在水平转动过程中，始终位于第二相机的前方，可以为第二相机提供多个地面视角的入射光线。

根据本发明的另一具体实施方式，通过转动第一镜片、第二镜片，调整第一镜片、第二镜片的姿态，使第一相机、第二相机获得六个视角的拍摄方向。通过第一镜片、第一相机和第二镜片、第二相机的配合，可以获得多个地面角度的入射光线，改变了传统航空摄影直接采用多个相机直接拍摄的模式，有利于倾斜摄影的发展和使用。

根据本发明的另一具体实施方式，第一镜片组包括三个空间角度不同的镜片，第二镜片组包括三个空间角度不同的镜片。通过第一镜片组中个的三个镜片和第二镜片组中的三个镜片，可以为第一相机、第二相机提供地面的六个拍摄方向，进而实现从空中向地面六个角度的拍摄。

根据本发明的另一具体实施方式，第一镜片组中的镜片通过旋转方式切换至正对相机的位置；第二镜片组中的镜片通过旋转方式切换至正对相机的位置。例如，第一镜片组、第二镜片组中的镜片设置在转盘上，通过转动转盘，实现镜片之间的切换，将需要的镜片切换至正对第一相机的位置。

根据本发明的另一具体实施方式，第一镜片组中的镜片通过平移方式切换至正对相机的位置；第二镜片组中的镜片通过平移方式切换至正对相机的位置。例如，第一镜片组、第二镜片组中的镜片设置在滑块上，通过驱动滑块在滑轨上移动，实现镜片之间的切换，将需要的镜片切换至正对第二相机的位置。

根据本发明的另一具体实施方式，通过切换第一镜片组、第二镜片组中镜片的位置，使第一相机、第二相机获得六个视角的拍摄方向。例如，第一镜片组、第二镜片组间隔设置在同一个转盘上，转动转盘至初始工作位置，此时第一相机、第二相机分别对应左前镜片和右前镜片，进行该角度位置的拍摄；拍摄完成后，切换正对第一相机、第二相机的镜片，此时第一相机、第二相机分别正对左下镜片、右下镜片，进行该角度位置的拍摄；拍摄完成后，再次切换正对第一相机、第二相机的镜片，此时第一相机、第二相机分别正对左后镜片、右后镜片，进行该角度位置的拍摄。该目标位置六个角度拍摄完成。

根据本发明的另一具体实施方式，第一镜片组包括一个空间角度可调的镜片，第二镜片组包括三个空间角度不同的镜片。通过第一镜片组中一个空间角度可调的镜片和第二镜片组中的三个镜片，可以为第一相机、第二相机提供地面的六个拍摄方向，进而实现从空中向地面六个角度的拍摄。

本发明中，通过设置在第一相机、第二相机前的第一镜片组和第二镜片组，进行目标位置第一视角、第二视角、第三视角、第四视角、第五视角和第六视角的拍摄，其中第一视角、第二视角、第三视角、第四视角、第五视角、第六视角的拍摄角度均不相同，六个视角分别为左前、左下、左后、右前、右下、右后方向。

本发明的有益之处在于：通过在第一相机、第二相机前设置角度可调的或多个空间角度不同的镜片，实现从空中向地面六个角度的拍摄，两个固定相机达到了六个相机的效果。相比于传统的航空倾斜摄影方式，有助于整个摄影装置的重量，有利于航空摄影的发展；第一相机、第二相机固定，其电连接，无需运动，减小失效风险，避免了传统方式由于相机转动带来的图像质量差的问题，提高可靠性。通过镜片实现入射光线角度的改变，拍摄的图像相互重叠，可以减少航拍重叠率要求，增加航线的间隔，提高工作效率，从而更加适应航空摄影。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是实施例1的一种采用用于航空器的双相机六个视角倾斜摄影的方法的装置示意图；

图2是实施例2的一种采用用于航空器的双相机六个视角倾斜摄影的方法的装置的示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种用于航空器的双相机六个视角倾斜摄影的方法，其包括如下步骤：

s1、将第一镜片组设在第一相机的前方，其包括三个空间角度不同的镜片；将第二镜片组设置在第二相机的前方，其包括三个空间角度不同的镜片。

s2、航空器到达目标位置，第一相机拍摄第一视角的图像，第二相机拍摄第二视角的图像。此时第一相机拍摄的第一视角为左前方向的图像，第二相机拍摄的第二视角为右前方向的图像。

s3、通过旋转方式切换第一镜片组中镜片的位置，第一相机拍摄第三视角的图像，通过旋转方式切换第二镜片组中镜片的位置，第二相机拍摄第四视角的图像；此时第一相机拍摄的第三视角为左下方向的图像，第二相机拍摄的第四视角为右下方向的图像。

s4、再次切换第一镜片组中镜片的位置，第一相机拍摄第五视角的图像；通过旋转方式切换第二镜片组中镜片的位置，第二相机拍摄第六视角的图像；此时第一相机拍摄的第五视角为左后方向的图像，第二相机拍摄的第六视角为右后方向的图像；完成该目标位置六个视角的拍摄。

一种实现本实施例的方法的倾斜摄影装置，如图1所示，其包括：基座及设置在基座上的第一相机1、第二相机2、转盘式角度调节机构3、用于驱动转盘式角度调节机构的舵机4；其中，第一相机1、第二相机2均为卧式相机；转盘式角度调节机构3包括六个空间角度不同的镜片31、由舵机4驱动的转盘32、若干连接杆33，镜片31与连接杆33数目一致且对应设置，转盘32可旋转地安装在基座上，连接杆33一端连接镜片31，另一端连接转盘32；若干连接杆33呈辐射状设置在转盘32上；第一相机1、第二相机2相对设置在转盘32的两侧；舵机4通过驱动轴41连接转盘32；；

其中，镜片31数目为6个，连接杆33的数目也为6个，其均匀分布在转盘32上，相邻连接杆33之间的角间距为60°；将6个镜片31分为第一镜片组311、第二镜片组312，第一镜片组311包括左前、左下、左后三个方向的镜片31，第二镜片组312包括右前、右下、右后三个方向的镜片32；其中左前镜片和右前镜片相对设置在转盘32的两侧；左后镜片和右后镜片相对设置在转盘32的两侧；左下镜片和右下镜片相对设置在转盘32的两侧。

通过转动转盘32，切换正对第一相机1、第二相机2的镜片31，从而改变第一相机1、第二相机2的拍摄方向。

实施例2

本实施例提供了一种用于航空器的双相机六个视角倾斜摄影的方法，其包括如下步骤：

s1、将第一镜片设在第一相机的前方，第一镜片在第一预设平面内俯仰转动；将第二镜片设置在第二相机的前方，第二镜片在第二预设平面内横滚转动；第一预设平面、第二预设平面之间有一定的夹角，例如90度。

s2、航空器到达目标位置，第一相机拍摄第一视角的图像，第二相机拍摄第二视角的图像。此时第一相机拍摄的第一视角为左前方向的图像，第二相机拍摄的第二视角为右前方向的图像。

s3、旋转第一镜片、第二镜片，通过第一相机拍摄第三视角的图像，第二相机拍摄第四视角的图像；此时第一相机拍摄的第三视角为左下方向的图像，第二相机拍摄的第四视角为右下方向的图像。

s4、再次旋转第一镜片、第二镜片，通过第一相机拍摄第五视角的图像，第二相机拍摄第六视角的图像；此时第一相机拍摄的第五视角为左后方向的图像，第二相机拍摄的第六视角为右后方向的图像；完成该目标位置六个视角的拍摄。

一种实现本实施例的方法的倾斜摄影装置，如图2所示，其包括：第一拍摄机构5、第二拍摄机构6和支架7。

其中，第一拍摄机构5包括第一相机501、第一镜片502和第一电机503；第一电机503用于驱动第一镜片502转动；第一相机501前端设有第一镜头504；第一镜片502位于第一镜头504前方；第一镜片502包括第一转轴(图中未示)。

第二拍摄机构6包括第二相机601、第二镜片602和第二电机603；第二电机603用于驱动第二镜片202转动；第二相机601前端设有第二镜头604；第二镜片602位于第二镜头604前方；第二镜片602包括第二转轴(图中未示)；第一相机501和第二相机601均为卧式相机；第一镜头504中轴线(图中未示)与第二镜头604中轴线(图中未示)相互垂直，且位于同一平面；第一转轴与第二转轴垂直，且均位于同一平面。

支架7包括第一悬臂701和第二悬臂702；第一悬臂701和第二悬臂702垂直相交，形成“l”形；第一镜片502可转动地连接第一悬臂701自由端，第二镜片602可转动地连接第二悬臂702自由端；第一转轴与第一悬臂701共线，第二转轴与第二悬臂702共线。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。