一种新型航空摄影仪的制作方法

文档序号:15476789发布日期:2018-09-18 21:37阅读:184来源:国知局

本实用新型涉及航空摄影测量技术领域,具体为一种新型航空摄影仪。



背景技术:

航空摄影仪是一种集成多个成像敏感部件于同一飞行平台上,能够从不同角度拍摄同一地物,获取地物不同平面的影像信息,影像信息通过后期软件处理,可生成真三维矢量模型,用户可在模型中以任意角度进行观察地物、测量地物、提取地物地理坐标等,该技术的应用颠覆了传统地面测绘方法(人工调绘),提高了工作效率,大大降低了作业成本。

在测绘行业里,一个测区(任务区域)动辄十几平方公里,作业效率的高低以及作业方式决定了生产成本,而航空摄影仪的工作效率一方面取决于自身成像敏感部件的技术参数和可操作性,另一方面取决于航空摄影仪物理特征(可作为重要技术指标):在同等成像精度的前提下,当几何尺寸越小,航空摄影仪的通用性就越强,飞行器的可选性就约大;当自身重量越轻,飞行器的滞空时间就越长,在同一架次飞行中可获取更多的地物影像照片,从而工作效率就越高。

现在市面上主流航空摄影仪以五镜头(五个成像敏感部)为主,以最新上市的AP5600航空摄影仪为典型代表,升级配置五个像元大小为4.25μm的半画幅微单相机机身,并按照同类型螺旋形状布局,五个镜头焦距均为20mm,侧视镜头向外倾斜角45°,电池内置,外形尺寸230×260×260(mm),重量2.5Kg, 200米航高影像分辨率为4.25cm,现有技术存在两方面不足:第一,当地面分辨率需要满足1:500航摄图时,减去像素损失15%,影像分辨率必须达到4.25cm,则该现有技术产品拍摄航高最高为200m(航高约低分辨率值越高,图像约模糊),这样在城市和山区等高建筑、高障碍物密集区域飞行器通过率低,影响作业效率;第二,该现有技术中五个镜头焦距全为20mm,侧视镜头倾角45°,在飞行过程中,侧视镜头延光轴与地面的距离是垂视镜头延光轴与地面的距离的1.4 倍,则200米航高时垂视镜头分辨率为4.25cm,侧视镜头分辨率为6.01cm,相差太大,一方面后期图像处理时影响图像匹配速度,降低工作效率,同时生成的三维矢量模型正面纹理与侧面纹理清晰度不同,影响观看效果。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种新型航空摄影仪,垂视镜头与侧视镜头景深一致,图片匹配速度高且有利于成像效果,同等分辨率前提下航高较高,使飞行器通过率高,解决了现有技术中的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种新型航空摄影仪,包括外壳组,所述外壳组的中部设置有支撑体,支撑体上安装有垂视微单相机机身,所述垂视微单相机机身上设置有垂视镜头,所述垂视镜头上设置有镜头支柱,垂视微单相机机身上还设置有止转块,所述支撑体的一侧设置有固定座,所述固定座上安装有侧视镜头固紧环,所述外壳组上设置有控制单元,所述控制单元的一侧设置有数据卡槽,所述数据卡槽的一侧设置有双色灯开关,所述双色灯开关的一侧设置有控制面板,控制面板的一侧设置有电池仓组,所述电池仓组的一侧设置有侧视微单相机机身,所述侧视微单相机机身上安装有侧视镜头,所述外壳组上还安装有感光器组,所述感光器组的一侧设置有控制板电路,所述控制板电路与电路板垫圈连接,所述外壳组的上端设置有支撑盘,外壳组上还设置有插头座和开关座,所述开关座的一侧设置有卡槽,所述卡槽上设置有卡槽盖。

优选的,所述固定座上设置有定位凸台,侧视镜头固紧环上开设有定位槽,所述固定座通过螺钉与侧视镜头固紧环连接。

优选的,所述外壳组的顶部端面设置有吊环。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:

本实用新型航空摄影仪,产品总重2.7kg,机械结构件总重约0.559kg,整个结构支持飞行器弹射起飞,每组成像敏感部件固定方式均采用“指口配合”的方案,一方面保证镜头螺旋角的精度,另一方面保证了五组成像敏感部件空间相对位置不会因振动等随意发生变化,保持外方位元素不变,敏感部件的固定受力方向均采用托举的方式,避免了成像敏感部件因长期受重力影响而发生变形而破坏成像精度,垂视镜头与侧视镜头景深一致,图片匹配速度高且有利于成像效果,高强度低密度结构框架,且结构紧凑,几何尺寸小,同等分辨率前提下航高较高,使飞行器通过率高。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构图之一;

图2为本实用新型的整体结构图之二。

图中:1侧视镜头固紧环、2支撑体、3垂视微单相机机身、4外壳组、5控制单元、6数据卡槽、7吊环、8控制面板、9电池仓组、10侧视微单相机机身、 11固定座、12侧视镜头、13垂视镜头、14双色灯开关、15感光器组、16控制板电路、17电路板垫圈、18支撑盘、19镜头支柱、20插头座、21开关座、22 卡槽、23卡槽盖、24止转块。

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。

请参阅图1-2,一种新型航空摄影仪,机械结构零件采用航空镁合金加工,机械性能好,具有吸振性,飞行器电机会产生高频振动,且材料加工性能较好,若想达到同等重量和强度要求,可以采用钛合金适当增加减重设计,但是材料昂贵且机械加工较难,材料硬度高,增加减重设计无形中提高了工艺复杂程度,总体上生产成本偏高,包括外壳组4,外壳组4的顶部端面设置有吊环7,外壳组4的中部设置有支撑体2,支撑体2上安装有垂视微单相机机身3,垂视微单相机机身3上设置有垂视镜头13,垂视微单相机机身3与垂视镜头13依靠机身自带机械接口连接,组成垂视成像敏感部件,侧视微单相机机身10和侧视镜头 12组成侧视成像敏感部件,200m航高垂视镜头13成像分辨率为3.54cm,侧视镜头12成像分辨率3.32cm,两个成像分辨率比较接近,可提高图像匹配速度,生成的三维模型中地物侧面纹理与正上面纹理分辨率接近,视觉效果强,垂视成像敏感部件与侧视成像敏感部件拍摄的地物影像照片通过存储卡排线存储在相应的存储卡内,五张存储卡集成在数据卡槽6内,各个敏感部件各有一条控制排线接口,五组接口集中插接在控制单元5上,并由控制单元5统一给电、统一触发拍照等,该控制单元5内置蓝牙通讯设备,能够通过手机APP对控制单元5进行设置、调试等,电池仓组9为整个设备提供电源,且在外壳组4上留有舱门,方便更换电池,能缩短作业等候时间,在工作过程中,首先电池仓组9接通电源,此时控制单元5已有电,可通过手机APP设置作业模式,然后按下控制面板8上的工作开关,整个设备进入工作状态,控制面板8上的指示灯可提示电池电量饱和程度和工作状态,当控制单元5接收到飞行器触发信号后,会统一给各个成像敏感部件发送拍照指令,成像敏感部件响应动作指令后,会将照片存储在存储卡内,作业完成后直接关闭电源,数据采集就此完成,产品总重2.7kg,机械结构件总重约0.559kg,整个结构支持飞行器弹射起飞,每组成像敏感部件固定方式均采用“指口配合”的方案,一方面保证镜头螺旋角的精度,另一方面保证了五组成像敏感部件空间相对位置不会因振动等随意发生变化,保持外方位元素不变,敏感部件的固定受力方向均采用托举的方式,避免了成像敏感部件因长期受重力影响而发生变形而破坏成像精度,在飞行过程中飞行器电机有高频振动,垂视镜头13上设置有镜头支柱19,垂视微单相机机身 3上还设置有止转块18,支撑体2的一侧设置有固定座11,固定座11上安装有侧视镜头固紧环1,固定座11上设置有定位凸台,侧视镜头固紧环1上开设有定位槽,固定座11通过螺钉与侧视镜头固紧环1连接,固定座11四周有定位凸台,侧视镜头固紧环1有定位槽,侧视镜头固紧环1共四个,侧视镜头固紧环1与固定座11用螺钉连接,依靠凸台和定位槽定位,此处为第一层指口配合,组装成的侧视成像敏感部件与侧视镜头固紧环1配合,并由侧视镜头固紧环1 托举,此处为第二层指口配合,用自制螺钉紧固将二者固连,支撑体2内圆与垂视成像敏感部件外圆配合,并托举该敏感部件,此处为垂视敏感部件第一层指口配合,组装好的固定座11零部件组与支撑体2零件配合,总体上相当于侧视敏感部件与垂视敏感部件具有一定的位置度关系,且固定、唯一,所有敏感部件集中在支撑体2上,吊环7直接与支撑体2固连,吊环7将与飞行器缓冲组配合,这样整个结构受力转换零件较少,且装配过程均由指口关系保证位置精度,即能提高稳定性又能保证位置精度稳定,外壳组4上设置有控制单元5,控制单元5的一侧设置有数据卡槽6,数据卡槽6的一侧设置有双色灯开关14,双色灯开关14的一侧设置有控制面板8,控制面板8的一侧设置有电池仓组9,电池仓组9的一侧设置有侧视微单相机机身10,侧视微单相机机身10上安装有侧视镜头12,外壳组4上还安装有感光器组15,感光器组15的一侧设置有控制板电路16,控制板电路16与电路板垫圈17连接,外壳组4的上端设置有支撑盘18,外壳组4上还设置有插头座20和开关座21,开关座21的一侧设置有卡槽22,卡槽22上设置有卡槽盖23。

综上所述:本实用新型航空摄影仪,产品总重2.7kg,机械结构件总重约 0.559kg,整个结构支持飞行器弹射起飞,每组成像敏感部件固定方式均采用“指口配合”的方案,一方面保证镜头螺旋角的精度,另一方面保证了五组成像敏感部件空间相对位置不会因振动等随意发生变化,保持外方位元素不变,敏感部件的固定受力方向均采用托举的方式,避免了成像敏感部件因长期受重力影响而发生变形而破坏成像精度,垂视镜头与侧视镜头景深一致,图片匹配速度高且有利于成像效果,高强度低密度结构框架,且结构紧凑,几何尺寸小,同等分辨率前提下航高较高,使飞行器通过率高。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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