一种无人机航拍装置及方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及无人机应用技术领域，具体涉及一种无人机航拍装置及方法。
【背景技术】
[0002]随着无人机技术的发展，由于多旋翼式小型无人机飞行动作灵活，能够在空中悬停，因此其被广泛应用于航拍领域。航拍技术可广泛应用于灾情评估、抢险救灾、现场侦察、军事演练等领域。尤其是随着小微型无人机，如四轴飞行器等已经开始广泛的进入消费级市场，普通用户开始越来越多的接触到航拍市场，并且了解航拍技术。
[0003]这些航拍工作的被拍摄对象，通常都是在地面范围内活动的人或者物体，因此，现有技术中所设计的小型无人机，从一开始就选择了将摄制设备安装在多旋翼无人机下方，然后用云台来控制该摄制设备动作的方式。如此，能够简易的实现从上往下的俯拍模式，并且随着多旋翼无人机的飞行，这种拍摄的角度是基本不受限制的。
[0004]例如:申请号为201410431998.0、发明名称为《基于无人机的摄像系统》的中国发明专利申请公开了基于无人机的摄像系统，本发明包括固定在无人机机身下方的云台，固定安装在所述云台上的相机，还包括图像处理芯片，与所述图像处理芯片相连的相机接口，与所述图像处理芯片相连的控制设备，分别与所述控制设备相连的云台接口、GPS接收机、无线网络和地面控制站。
[0005]再例如，申请号为201420496319.3、发明名称为《一种无人机全角度影像航拍装置》的中国实用新型专利公开一种无人机全角度影像航拍装置，其包括无人机本体，该无人机全角度影像航拍装置进一步包括一全角度影像仪，所述全角度影像仪固定安装于无人机本体机身的下侧，所述全角度影像仪包括摄像头安装结构和多个摄像头，所述多个摄像头安装并均匀分布于摄像头安装结构的侧面。本实用新型采用环形摄像头组的航拍结构，实现对航拍区域进行全角度影像采集。
[0006]但是，现有挂载在无人机上的云台通常是固定安装在无人机的底部，功能设备虽然可以依靠云台及传动设备，进行水平及垂直方向的旋转，但是始终只能处于无人机的下方，在这样的工作模式下，如果需要对无人机上方的目标进行操作时，例如通过无人机检查桥面底部状况，会面临很大的困难。
[0007]受限于固有的观念，通常认为航拍就是一种从上向下的拍摄方式，实际上，作为一个在空间范围内能够自由活动的交通工具，无人机完全可以实现更为广泛的作用，如上所述，通过无人机来检查高空物体的下表面情况，比如，用无人机来拍摄桥底、实施检修;再如，用无人机来对塔台进行全方位拍摄，进行维护;再如，用无人机穿越一条宽阔的管道，对管道内部进行全方位的监测等等。这些环境下，现有技术中仅将摄像头安装在无人机下方，实现从上向下的拍摄方式已经不能满足需求。
【发明内容】
[0008]本发明的发明目的是提供一种无人机航拍装置及方法，用以解决现有技术中由于云台所搭载的摄像机设置于无人机正下方，无法摄取无人机正上方图像，导致航拍图像角度不够完整的问题。
[0009]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下:
[0010]一种无人机航拍装置，包括无人机和航拍设备，所述航拍设备设置于所述无人机上，其至少能够执行从下往上的仰拍模式。
[0011]进一步的，所述航拍设备可拆卸地安装在所述无人机机身上方。
[0012]进一步的，所述航拍设备包括升降功能盒，所述升降功能盒内至少包括升降单元和功能设备，所述升降单元适用于控制所述功能设备上下移动。
[0013]进一步的，所述升降功能盒内还包括翻转单元，所述翻转单元适用于控制所述功能设备上下翻转。
[0014]进一步的，所述升降功能盒内还包括云台、支撑所述功能设备的平板，所述云台设置于所述平板和所述功能设备之间，其中，
[0015]所述云台适用于控制所述功能设备的转动；
[0016]所述升降单元包括第一升降轨道、第一升降单元、第二升降轨道和第二升降单元，所述第一升降单元和所述第二升降单元分别安装与所述第一升降轨道和所述第二升降轨道，同步控制所述平板沿着所述第一升降轨道和所述第二升降轨道向上移动或者向下移动；
[0017]所述翻转单元包括第一传动轴、第一旋转驱动单元、第二传动轴和第二旋转驱动单元，所述第一旋转驱动单元和所述第二旋转驱动单元分别连接所述第一传动轴和所述第二传动轴，所述第一传动轴的一端连接所述第一升降单元、另一端连接所述平板，所述第二传动轴的一端连接所述第二升降单元、另一端连接所述平板，所述第一旋转驱动单元和所述第二旋转驱动单元分别驱动所述第一传动轴和所述第二传动轴同向旋转，向上翻转所述平板或者向下翻转所述平板。
[0018]进一步的，还包括伸缩部件，所述伸缩部件设置于所述云台和所述功能设备之间，其适用于调节所述云台和所述功能设备之间的距离。
[0019]根据本发明的另一个方面，提供了一种无人机航拍方法，包括以下步骤:
[0020]无人机携带航拍设备飞行至指定位置；
[0021 ]所述航拍设备执行从下往上的仰拍模式。
[0022]进一步的，所述航拍设备执行从下往上的仰拍模式的步骤之后，所述航拍设备还能够执行从上往下的俯拍模式。
[0023]进一步的，所述航拍设备执行所述仰拍模式和/或所述俯拍模式，具体包括以下步骤:
[0024]接收控制信息，确定当前的航拍方向；
[0025]确定所述航拍设备相对于无人机的方向；
[0026]判断所述航拍方向和所述航拍设备相对于无人机的方向是否一致；
[0027]如果不一致，则将所述航拍设备翻转；
[0028]如果一致，则执行所述仰拍模式和/或所述俯拍模式。
[0029]进一步的，执行所述仰拍模式和/或所述俯拍模式之后还包括收纳步骤，将所述航拍设备收入所述无人机内。
[0030]本发明公开了一种无人机航拍装置及方法，通过直接将所述云台和/或摄像装置设置在无人机上方，实现与现有技术用途完全不同的专门航拍设备;还可以通过设计一种可上下移动及翻转云台的装置，使得云台可以依据需求出现在无人机的上方或下方进行自由的拍摄。
[0031]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本发明的【具体实施方式】进行举例说明。
【附图说明】
[0032]通过阅读下文优选的【具体实施方式】中的详细描述，本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中:
[0033]图1示出了根据本发明实施例一的无人机航拍装置结构示意图；
[0034]图2示出了根据本发明实施例二的无人机航拍装置结构示意图；
[0035]图3示出了根据本发明实施例三的无人机航拍方法流程图；
[0036]图4示出了根据本发明实施例四的无人机航拍方法流程图。
【具体实施方式】
[0037]下面将参照附图更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0038]需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
[0039]为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。
[0040]无人飞行器简称“无人机”，英文缩写为“UAV(unmanned aerial vehicle)”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为:无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。近年来，随着传感器工艺的提高、微处理器技术的进步、动力装置的改善以及电池续航能力的增加，使其在军事、民用方面的用途不断高速拓展，无人机市场具有广阔前景。
[0041]本发明实施例中优选的无人机为多旋翼无人飞行器(或称为多旋翼飞行器)，可以是四旋翼、六旋翼及旋翼数量大于六的无人飞行器。优选的，机身由碳纤维材料制成，在满足较高使用强度和刚度的前提下，可大幅减轻机身的重量，从而降低多旋翼无人飞行器的动力需求以及提高