一种航空测量图像捕获系统的制作方法

本发明涉及航空拍摄技术领域，尤其涉及一种航空测量图像捕获系统。

背景技术：

航空照相机(aerialcamera)安装在航空器上从空中摄取地面目标的光学仪器(见图)。第一部半自动航空照相机在第一次世界大战期间开始使用。以后，航空照相机逐步发展，类型增多，性能不断改善。

按光源不同，可分为昼间相机、夜间相机和通用相机。昼间相机利用日光照明摄影，夜间相机利用人工照明摄影，通用相机可昼夜两用。按构造特点，又可分为画幅式、航线式(又称缝隙式)和全景式相机。画幅式相机分幅拍摄，各幅面之间有一定的间隔;航线式相机沿着飞行方向连续拍摄，不分幅面;全景式相机沿着飞机的横向拍摄全部或大部分地面宽度，随着飞机不断向前飞行，即可进行大面积摄影。此外，航空照相机还可以按照镜头焦距的长短、视角的大小等进行分类。航空照相机的基本组成部分是照相机本体和操纵器。照相机本体一般由胶卷盒、暗箱、物镜等部分组成，主要用于形成光学影像和使胶卷获得潜影。操纵器用于远距离控制和检查照相机的工作。照相机和操纵器之间有电缆相联接。航空照相机内部一般装有光学系统、记录仪和各种工作机构。航空照相机所摄地面目标照片分辨率较高，便于识别小型目标，因而获得广泛应用。其主要技术性能参数是焦距、视角、分辨率、胶片数量、工作周期和曝光时间范围。其构造特点和主要性能参数不同，使用范围也不同。低空高速侦察摄影多采用工作周期短、曝光时间短、带像移补偿装置的短焦距航空照相机。高空侦察摄影常采用胶片数量多、带像移补偿装置的长焦距航空照相机。测绘摄影常用畸变小、短焦距的广角航空照相机。在一个航空器上可安装数台不同类型的航空照相机，以便在各种条件下进行空中摄影。现代航空照相机的发展方向是焦距范围大、胶片数量多、拍照视场宽、高分辨率、高像质和高度自动化。

但是若在航空器上安装数台不同类型的航空照相机，需要在飞机上安装设置多个观察窗，不仅会影响飞机的整体结构强度，若观察窗从飞机机体上凸出对于飞机的空气动力学特性同样会造成影响。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种航空测量图像捕获系统，可在不同摄像环境下切换合适的相机进行拍摄。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种航空测量图像捕获系统,包括设于航空器上向外凸起的观察窗、以及多个类型不同的相机，多个所述相机设置于切换机构上，切换机构根据不同的摄像环境将适合对应摄像环境的相机切换至观察窗内。在本实施例中，观察窗呈半球形。

实施上述技术方案，针对不同的摄像环境对拍摄的相机种类进行切换，从而使排出的图像达到最佳的显示效果。

进一步的，所述切换机构包括控制器、水平滑动装置和竖直移动装置，多个所述竖直移动装置沿水平滑动装置的移动方向设于所述水平滑动装置上，所述相机设于所述竖直移动装置上，竖直移动装置可驱动相机在观察窗内上下移动，所述水平滑动装置和竖直移动装置受控于所述控制器。

实施上述技术方案，当需要切换相机类型时，控制器先驱动水平滑动装置移动使需要切换的相机位于观察窗的上方后停止，然后驱动竖直移动装置使相机伸入至白球形观察窗内后停止。

进一步的，所述控制器可接入航空器的海拔高度信号。

实施上述技术方案，控制器可根据航空器的海拔，对相机的类型进行切换。如低空高速侦察摄影多采用工作周期短、曝光时间短、带像移补偿装置的短焦距航空照相机。高空侦察摄影常采用胶片数量多、带像移补偿装置的长焦距航空照相机。

进一步的，所述水平滑动装置包括滑板、滑杆和螺纹杆，所述螺纹杆从滑板侧面中心贯穿所述滑板并与所述滑板螺纹连接，两个所述滑杆与螺纹杆平行分别从螺纹杆两侧贯穿所述滑板，所述滑杆的两端固定有固定板，所述螺纹杆与所述固定板转动连接，所述螺纹杆一端贯穿固定板与转动电机连接，所述转动电机与固定板固定并受控于控制器。

实施上述技术方案，转动电机驱动螺纹杆转动后，滑板在螺纹杆的驱动下在沿着滑杆平移。

进一步的，所述固定板的底部两端设有支脚。

进一步的，所述支脚的底部设有减震垫。

实施上述技术方案，减震垫与航空器的机体接触，可减小水平滑动装置的抖动，最终减小相机的抖动。

进一步的，所述竖直移动装置包括基座、推杆电机和导向杆，所述推杆电机的推杆与相机底部连接，所述导向杆周向整列于所述相机底部并与相机底部相连，所述导向杆与基座滑动连接，所述基座上设有供导向杆穿过的导向孔，所述推杆电机受控于控制器。

实施上述技术方案，推杆电机通过推杆驱动相机上下移动，导向杆对相机的移动起到导向作用，使相机移动更加稳定。

进一步的，所述相机包括摄像头和半球形的壳体，所述摄像头于所述壳体表面间隔设置有多个。

实施上述技术方案，可使相机的拍摄视角更广。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

在不增加观察窗的情况下，针对航空器所处的不同的摄像环境切换合适的相机进行拍摄，从而使拍摄出的照片达到最佳的拍摄效果。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明实施例的部分结构示意图。

附图标记：1、观察窗；2、切换机构；3、相机；31、摄像头；32、壳体；41、滑板；42、滑杆；43、螺纹杆；44、固定板；45、转动电机；46、支脚；47、减震垫；51、基座；52、导向杆；53、推杆。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例的技术方案进行描述。

本发明揭露了一种航空测量图像捕获系统，如图1所示，包括切换机构2和相机3，三个相机3安装于切换装置上，可随切换机构2的移动而移动。根据拍摄环境的情况，将合适的相机3切换至安装在航空器上的观察窗1内。

切换机构2包括控制器、水平滑动装置和竖直移动装置。

控制器用于控制水平滑动装置和竖直移动装置的驱动，以及相机3开关。并且控制器具有手动和自动两种模式，在手动模式下所有装置都由人为控制，而在自动模式下，在一种情况下，控制器可接入航空器的海拔高度信号，根据航空器的海拔高度，切换合适的相机3，如低空高速侦察摄影多采用工作周期短、曝光时间短、带像移补偿装置的短焦距航空照相机。高空侦察摄影常采用胶片数量多、带像移补偿装置的长焦距航空照相机。在另一种情况下，控制器还可接入环境亮度信号，按光源不同，切换昼间相机和夜间相机。

水平滑动装置包括滑板41、滑杆42和螺纹杆43，螺纹杆43从滑板41侧面中心贯穿滑板41并与滑板41螺纹连接，两个滑杆42与螺纹杆43平行分别从螺纹杆43两侧贯穿滑板41。滑杆42的两端固定有固定板44，螺纹杆43与固定板44转动连接，螺纹杆43一端贯穿固定板44与转动电机45连接，转动电机45与固定板44固定并受控于控制器。固定板44的底部两端分别一体设置有一个支脚46，在支脚46的底部设置有减震垫47，减震垫47可采用d30凝胶作为材料，当减震垫47与航空器固定时，减震垫47可起到减震的效果，从而减少切换机构2上相机3的抖动，提高拍摄画面质量。

如图2所示，竖直移动装置包括基座51、推杆电机和导向杆52，基座51与滑板41固定连接，推杆电机的推杆53与相机3底部连接，导向杆52周向整列于相机3底部并与相机3底部相连，导向杆52与基座51滑动连接，基座51上设有供导向杆52穿过的导向孔，推杆电机受控于控制器。推杆电机的电机部分安装于基座51内。

为了增大相机3的拍摄视角，相机3包括壳体32和摄像头31，壳体32呈半球形，摄像头31间隔分布于壳体32的表面，共设置有四个，一个位于壳体32底部，另外三个围绕壳体32侧面均匀分布。相机3的类型可包括但不限于短焦距航空照相机3、长焦距航空照相机3、广角航空照相机3、昼间相机3、夜间相机3等，相机3的个数也不限于三个。

工作原理：控制器接收到切换相机3的指令后，先通过推杆电机将观察窗内的相机3收回，然后控制转动电机45转动使螺纹杆43带动滑板41平移至所要切换的相机3位于观察窗1上方后停止，再驱动该相机3对应的推杆电机，将相机3推至观察窗1内。开启相机3工作。