一种航空摄影测量装置的制作方法

本实用新型涉及测量技术领域，尤其涉及一种航空摄影测量装置。

背景技术：

城市建模对于城市规划、建筑物景观设计、三维导航等起着重要的作用，城市建模主要包括几何建模和纹理建模两部分，几何建模主要通过卫星、飞机等从空中获取城市建筑的立体影像，纹理重建则依赖于地面人工拍摄影像并通过计算机仿真得到墙面纹理。

现有技术中，通过地面摄影的方式得到墙面纹理需要对建筑物的每一个墙面都进行摄取影像且还要从各个角度进行拍摄，当需要重建的城市建筑物特别多或面积特别大时，需要耗费大量的人力，采集效率低下，同时在人工地面取景距离有限或建筑物之间相互遮挡的情况下，地面摄影的方式无法获取到建筑物的全景，这样仿真出来的三维模型真实感较差。

技术实现要素：

本实用新型提供一种航空摄影测量装置，可以同时从不同角度对建筑物的墙面进行拍摄，有效获取建筑物的全景和提高采集效率。

本实用新型实施例提供一种航空摄影测量装置，所述装置搭载在飞行平台上，所述装置包括控制组件、采集组件，所述采集组件包括摄影模块、数据存储模块、姿态量测模块，所述摄影模块包括多个摄影单元，其中：

所述控制组件与所述摄影模块相连，用于向所述摄影模块的多个摄影单元同时发送图像采集指令；

所述摄影模块的多个摄影单元用于接收所述图像采集指令并根据所述图像采集指令同时从不同角度采集当前地面物体的图像信息；

所述控制组件还与所述姿态量测模块相连，用于向所述摄影模块的多个摄影单元同时发送所述图像采集指令的同时控制所述姿态量测模块采集所述装置当前的飞行姿态参数；

所述数据存储模块分别与所述摄影模块、所述姿态量测模块相连，用于存储所述多个摄影单元同时从不同角度采集的当前地面物体的图像信息及所述姿态量测模块在同一时刻采集到的所述装置当前的飞行姿态参数。

采用本实用新型实施例，具有如下有益效果：本实用新型的装置搭载在飞行平台上，控制组件向摄影模块的多个摄影单元发送图像采集指令的同时还控制姿态量测模块采集装置的飞行姿态参数，这样可以在空中同时从不同角度采集地面物体的图像信息及所述装置当前的飞行姿态参数，提高采集效率，保证建筑物景象的完整，飞行姿态参数的采集有助于后期仿真得到真实感更强的三维模型。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中的一种航空摄影测量装置的组成结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的一种航空摄影测量装置的摄影模块的组成结构示意图；

图3是本实用新型实施例中的一种航空摄影测量装置中的摄影模块的多个摄影单元之间的位置关系示意图；

图4是本实用新型实施例中的一种航空摄影测量装置的控制组件的组成结构示意图；

图5是本实用新型实施例中的一种航空摄影测量装置的存储模块的组成结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面将结合附图1-附图5，对本实用新型实施例提供的航空摄影测量装置进行详细介绍。

首先参见图1，图1是本实用新型实施例中的一种航空摄影测量装置的组成结构示意图，所述装置可以搭载在飞行平台上，如图所示本实用新型实施例中的航空摄影测量装置至少包括控制组件110、采集组件120，所述采集组件120包括摄影模块121、数据存储模块122、姿态量测模块123，所述摄影模块121包括多个摄影单元，其中：

所述控制组件110与所述摄影模块121相连，用于向所述摄影模块121的多个摄影单元同时发送图像采集指令；

所述摄影模块121的多个摄影单元用于接收所述图像采集指令并根据所述图像采集指令同时从不同角度采集当前地面物体的图像信息；

所述控制组件110还与所述姿态量测模块123相连，用于向所述摄影模块121的多个摄影单元同时发送所述图像采集指令的同时控制所述姿态量测模块123采集所述装置当前的飞行姿态参数；

所述数据存储模块122分别与所述摄影模块121、所述姿态量测模块123相连，用于存储所述多个摄影单元同时从不同角度采集的当前地面物体的图像信息及所述姿态量测模块123在同一时刻采集到的所述装置当前的飞行姿态参数。

其中，飞行姿态参数为所述装置当前的三个角(俯仰角、偏航角、滚转角)的参数，即所述装置与水平面的角度及面向的方向等。

在具体实现中，所述控制组件110可以为单片机系统、嵌入式系统等具备集中控制和运算功能的可移动的微型计算机系统；所述摄影模块121可以由多台摄像机组成；所述姿态量测模块123可以为IMU(Inertial measurement unit，惯性测量单元)系统，例如所述姿态量测模块可以由陀螺仪和加速度计组成。

可选的，所述控制组件110可以通过串口通信的方式与所述摄影模块121及所述姿态量测模块123连接从而实现对所述摄影模块121及所述姿态量测模块123的控制。

可选的，所述图像采集指令可以为一个同步脉冲信号、一个同步开关信号等用于触发所述摄影模块121的多个摄影单元同时采集图像信息的同步信号。

可选的，如图2所示，所述摄影模块121可以包括垂直摄影单元1211、前视摄影单元1212、后视摄影单元1213、左视摄影单元1214、右视摄影单元1215，其中：

所述垂直摄影单元1211分别与所述控制组件110、所述数据存储模块122相连，用于接收所述图像采集指令并根据所述图像采集指令从所述装置的垂直角度采集当前地面物体的图像信息并将所述图像信息保存至所述数据存储模块122；

所述前视摄影单元1212分别与所述控制组件110、所述数据存储模块122相连，用于接收所述图像采集指令并根据所述图像采集指令从所述装置的前视角度采集当前地面物体的图像信息并将所述图像信息保存至所述数据存储模块122；

所述后视摄影单元1213分别与所述控制组件110、所述数据存储模块122相连，用于接收所述图像采集指令并根据所述图像采集指令从所述装置的后视角度采集当前地面物体的图像信息并将所述图像信息保存至所述数据存储模块122；

所述左视摄影单元1214分别与所述控制组件110、所述数据存储模块122相连，用于接收所述图像采集指令并根据所述图像采集指令从所述装置的左视角度采集当前地面物体的图像信息并将所述图像信息保存至所述数据存储模块122；

所述右视摄影单元1215分别与所述控制组件110、所述数据存储模块122相连，用于接收所述图像采集指令并根据所述图像采集指令从所述装置的右视角度采集当前地面物体的图像信息并将所述图像信息保存至所述数据存储模块120。

在具体实现中，所述垂直摄影单元、所述前视摄影单元、所述后视摄影单元、所述左视摄影单元及所述右视摄影单元可以分别为摄像头朝向不同方向的五台高像素的CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)相机。

具体的，所述垂直摄影单元、所述前视摄影单元、所述后视摄影单元、所述左视摄影单元及所述右视摄影单元的位置关系和摄像头朝向的方向可以如图3所示，图3中，正射相机即为垂直摄影单元，其他四个倾斜相机则分别为前视摄影、后视摄影单元、左视摄影单元及右视摄影单元。

可选的，如图4所示，所述控制组件110可以包括同步脉冲发送单元1101、同步控制单元1102，其中：

所述同步脉冲发送单元1101分别与所述垂直摄影单元1211、所述前视摄影单元1212、所述后视摄影单元1213、所述左视摄影单元1214以及所述右视摄影单元1215相连，用于向所述垂直摄影单元12111、所述前视摄影单元1212、所述后视摄影单元1213、所述左视摄影单元1214以及所述右视摄影单元1215同时发送图像采集指令，所述图像采集指令包括同步脉冲信号。

所述同步控制单元1102分别与所述同步脉冲发送单元1101、所述姿态量测模块123相连，用于在所述同步脉冲发送单元1101向所述垂直摄影单元1211、所述前视摄影单元1212、所述后视摄影单元1213、所述左视摄影单元1214以及所述右视摄影单元1215同时发送图像采集指令的同时控制所述姿态量测模块123采集所述装置当前的飞行姿态参数。

具体实现中，所述同步脉冲发送单元1101可以为如脉冲振荡器之类的同步信号发生器。

具体实现中，所述同步控制单元1102可以为主控芯片的一个集成单元。

可选的，所述采集组件120还包括定位模块124，其中：

所述定位模块124分别与所述控制组件110、所述数据存储模块122相连，用于在所述多个摄影单元同时从不同角度采集当前地面物体的图像信息的同时获取所述装置当前的地理位置信息并将所述地理位置信息保存至所述数据存储模块122。

可选的，所述定位模块124可以为GPS(Global Positioning System，全球定位系统)系统、Glonass(格洛纳斯)系统等卫星定位系统，也可以为具备网络通信功能的无线通信模块。

可选的，所述定位模块124可以由通信天线及信号处理板组成，例如所述定位模块124可以由GNSS板、TNC口及GNSS天线组成。

可选的，如图5所示，所述数据存储模块122可以包括图像信息存储单元1221、飞行参数存储单元1222，其中：

所述图像信息存储单元1221与所述摄影模块121的多个摄影单元相连，用于保存所述多个摄影单元同时从不同角度采集的当前地面物体的图像信息。

所述飞行参数存储单元1221分别与所述定位模块124、所述姿态量测模块123相连，用于保存所述定位模块124获取到的当前的地理位置信息及所述姿态量测模块123在同一时刻采集的所述装置当前的飞行姿态参数。

具体实现中，所述图像信息存储单元1211可以为相机自带的存储空间；所述飞行参数存储单元1221可以为一个存储芯片。

可选的，所述装置还可以包括时间信息生成模块130，其中：

所述时间信息生成模块130分别与所述摄影模块121、所述姿态量测模块123相连，用于给所述摄影模块121的多个摄影单元同时从不同角度采集的当前地面物体的图像信息及所述姿态量测模块123在同一时刻采集到的所述装置当前的飞行姿态参数加上时间标志信息。

具体实现中，所述时间信息生成模块130可以为时钟系统，所述时钟系统可以为所述定位模块124携带的时钟系统，也可为控制组件110携带的时钟系统。

其中，所述时间标志信息用于关联在同一时刻采集到的所述图像信息及所述飞行姿态参数。

在可选实施例中，还可以以其他方式关联在同一时刻采集到的所述图像信息及所述飞行姿态参数，例如给在同一时刻采集到的所述图像信息及所述飞行姿态参数加上同一个编码、将在同一时刻采集到的所述图像信息及所述飞行姿态参数命名为相同的名称等。

在本实用新型实施例中，航空摄影测量装置的控制组件同时控制摄影模块的多个摄影单元同时从不同角度采集地面物体的图像信息及姿态量测模块在同一时刻采集装置的飞行姿态参数，提高采集效率，同时因为是在空中对物体进行拍摄，拍摄到的建筑物的景象更加完整准确，在拍摄的同时还采集装置的飞行姿态参数，为后期仿真重建提供更准确的数据。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。