用于倾斜摄影测量的数据采集系统的制作方法

本技术涉及倾斜摄影，具体为用于倾斜摄影测量的数据采集系统。

背景技术：

1、倾斜摄影测量是指通过在无人机云台上搭载不同视角的传感器、摄像头等，获取地面物体不同视角的纹理结构信息，快速高效地实现基于多视角影像的三维模型重建，相比传统的人工建模，此方法节约成本，节省时间，极大缩短生产周期，提高工作效率并且具备测绘级精度，而相比传统的航空摄影测量，此方案能够获取更丰富的纹理信息，更有利于增加模型的真实性，因此被广泛应用于大范围的城市三维模型重建。

2、目前使用的无人机倾斜摄影装置是通过不同角度的侧视摄像头，实现多个角度拍摄，以获取地面的全景图像。所需内置相机数量多，摄影装置体积和重量大，成本高。此外垂直和倾斜影像的地面分辨率是倾斜影像数据采集的关键性因素，它直接决定了后续三维建模质量，目前的采集方案只能生成单一几何细节精度的三维模型，如果需要其他精度的模型需要更换硬件重新进行采集，人力和时间成本较高。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：提出用于倾斜摄影测量的数据采集系统，该技术方案能够便捷地采集不同几何细节展示水平的影像。

2、为实现上述目的，本实用新型提供的基础方案：用于倾斜摄影测量的数据采集系统，包括控制器、摄像头悬挂装置，所述摄像头悬挂装置包括了连接机构与悬挂机构，所述连接机构设置有旋转电机，所述连接机构通过所述旋转电机与所述悬挂机构旋转连接，所述悬挂机构连接有图像采集模块，所述图像采集模块包括下视摄像头与侧视摄像头，所述下视摄像头采用变焦摄像头，所述侧视摄像头采用若干焦距不同的定焦摄像头，所述控制器与所述旋转电机和所述图像采集模块均电连接。

3、基础方案的有益效果：本技术方案设置有若干不同焦距的侧视摄像头，以采集不同细节水平的图像，便于根据需要生成不同几何细节展示水平的模型精度。通过旋转电机控制悬挂机构进行旋转，使每个侧视摄像头均能够以当前焦距完成对周围倾斜图像的采集。同时下视摄像头采用变焦摄像头采集多个焦距的影像，使得下视摄像头采集的图像与侧视摄像头采集的不同焦段的图像能够匹配。

4、下视摄像头采用变焦镜头方便进行控制，而侧视摄像头采用定焦而不采用变焦，能够避免变焦镜头伸缩时，进入相邻侧视摄像头，影响图像采集，而下视摄像头采用变焦摄像头不会出现影响相邻摄像头图像采集的问题。

5、相较于传统的倾斜摄影机构，本技术方案的摄像头数量相对减少，减少了无人机负载，增加了续航时间。同时也降低了硬件成本，实现了低成本生成多组不同精度几何细节水平模型。

6、作为优选方案，下视摄像头的等效焦距范围为20mm—50mm，侧视摄像头的等效焦距范围35mm—70mm。

7、侧视摄像头与下视摄像头的等效焦距覆盖多个焦段，使得本系统能够在不更换设备的前提下采集不同细节水平的图像，便于生成不同几何细节展示水平的模型。同时本技术方案的等效焦距范围能够满足侧视摄像头的焦距为下视相机焦距的1.4倍左右的适宜倍数，保证图像的一致性。

8、作为优选方案，所述下视摄像头与所述侧视摄像头的尾端设置有悬挂连接机构，所述悬挂连接机构包括角度调节部，所述角度调节部与摄像头的尾端螺栓连接，所述角度调节部两侧设置有螺栓孔。

9、能够实现摄像头的悬挂角度调节，同时使得摄像头稳固固定，保证图像采集质量，还方便镜头更换。

10、作为优选方案，所述悬挂机构底部设置有镜头悬挂部，所述镜头悬挂部与悬挂机构固定连接，所述镜头悬挂部有若干个。

11、能够根据不同焦距的采集摄像头安装在不同位置，并且能够通过安装的位置规避摄像头可能互相影响的问题。

12、作为优选方案，所述镜头悬挂部设有外螺纹，所述角度调节部上方还设置有固定连接部，所述固定连接部与所述悬挂连接机构旋转连接，所述悬挂连接机构设有与镜头悬挂部对应的内螺纹。

13、镜头悬挂部与悬挂连接机构之间螺纹连接，方便镜头安装拆卸。

14、作为优选方案，所述镜头悬挂部内部设置有usb母口，所述悬挂连接机构设置有usb公口。

15、usb接口连接能够传输数据同时为摄像头供电，同时连接后还能对摄像头进行水平限位，保证摄像头稳定。

16、作为优选方案，镜头悬挂部内部还设有卡接母口，所述卡接母口与悬挂机构固定连接，所述固定连接部内部还设置有卡接公口，所述卡接公口与所述悬挂连接机构固定连接。

17、通过卡接口的设置进一步对摄像头进行水平限位，避免摄像头不稳定，降低图像采集质量。

18、作为优选方案，所述侧视摄像头设置有遮光罩。

19、由于侧视摄像头具有倾斜角度，使用遮光罩能够有效避免倾斜的光线对摄像头图像采集质量的影响。

20、作为优选方案，遮光罩的左右方向罩檐短于上下方向的罩檐。

21、确保遮光罩不会影响相机的视野以及图片质量，同时尽可能减少图像采集受强光的影响。

22、作为优选方案，还包括供电模块，所述供电模块包含电源转换电路、太阳能光板、蓄电池，蓄电池与电源转换电路连接，电源转换电路与太阳能光板连接，太阳能光板设置在无人机的上表面。

23、太阳能光板设置在无人机上表面，太阳能电池板的效率高、质量轻，无人机加装后并不会因为负载增加而导致无人机功耗大幅增加。本技术能够将太阳能转化为电能进行供电，能够延长无人机工作时间，并且节约了资源。

技术特征：

1.用于倾斜摄影测量的数据采集系统，其特征在于：包括控制器、摄像头悬挂装置，所述摄像头悬挂装置包括了连接机构与悬挂机构，所述连接机构设置有旋转电机，所述连接机构通过所述旋转电机与所述悬挂机构旋转连接，所述悬挂机构连接有图像采集模块，所述图像采集模块包括下视摄像头与侧视摄像头，所述下视摄像头采用变焦摄像头，所述侧视摄像头采用若干焦距不同的定焦摄像头，所述控制器与所述旋转电机和所述图像采集模块均电连接。

2.根据权利要求1所述的用于倾斜摄影测量的数据采集系统，其特征在于：所述下视摄像头的等效焦距范围为20mm—50mm，所述侧视摄像头的等效焦距范围35mm—70mm。

3.根据权利要求1所述的用于倾斜摄影测量的数据采集系统，其特征在于：所述下视摄像头与所述侧视摄像头的尾端设置有悬挂连接机构，所述悬挂连接机构包括角度调节部，所述角度调节部与摄像头的尾端螺栓连接，所述角度调节部两侧设置有螺栓孔。

4.根据权利要求3所述的用于倾斜摄影测量的数据采集系统，其特征在于：所述悬挂机构底部设置有镜头悬挂部，所述镜头悬挂部与悬挂机构固定连接，所述镜头悬挂部有若干个。

5.根据权利要求4所述的用于倾斜摄影测量的数据采集系统，其特征在于：所述镜头悬挂部设有外螺纹，所述角度调节部上方还设置有固定连接部，所述固定连接部与所述悬挂连接机构旋转连接，所述悬挂连接机构设有与镜头悬挂部对应的内螺纹。

6.根据权利要求5所述的用于倾斜摄影测量的数据采集系统，其特征在于：所述镜头悬挂部内部设置有usb母口,所述悬挂连接机构设置有usb公口。

7.根据权利要求6所述的用于倾斜摄影测量的数据采集系统，其特征在于：镜头悬挂部内部还设有卡接母口，所述卡接母口与悬挂机构固定连接，所述固定连接部内部还设置有卡接公口，所述卡接公口与所述悬挂连接机构固定连接。

8.根据权利要求1所述的用于倾斜摄影测量的数据采集系统，其特征在于：所述侧视摄像头设置有遮光罩。

9.根据权利要求8所述的用于倾斜摄影测量的数据采集系统，其特征在于：遮光罩的左右方向罩檐短于上下方向的罩檐。

10.根据权利要求1所述的用于倾斜摄影测量的数据采集系统，其特征在于：还包括供电模块，所述供电模块包含电源转换电路、太阳能光板、蓄电池，蓄电池与电源转换电路连接，电源转换电路与太阳能光板连接，太阳能光板设置在无人机的上表面。

技术总结
本技术涉及倾斜摄影技术领域，具体为用于倾斜摄影测量的数据采集系统。包括控制器、摄像头悬挂装置，所述摄像头悬挂装置包括了连接机构与悬挂机构，所述连接机构设置有旋转电机，所述连接机构通过所述旋转电机与所述悬挂机构旋转连接，所述悬挂机构连接有图像采集模块，所述图像采集模块包括下视摄像头与侧视摄像头，所述下视摄像头采用变焦摄像头，所述侧视摄像头采用若干焦距不同的定焦摄像头，所述控制器与所述旋转电机和所述图像采集模块均电连接。该技术方案能够便捷地采集不同几何细节展示水平的影像。

技术研发人员：撒元强,邓爱华,周立雷,张公艺,陈文韬,林国,陈鹏,蔡远涛,周铁铮,胡展
受保护的技术使用者：中交三公局第六工程有限公司
技术研发日：20230327
技术公布日：2024/1/13