本实用新型装置涉及航空摄影技术、单片机应用技术、数字信号处理技术和机械设计及 自动化控制技术，具体属于将电子信息和自动化技术与数字倾斜航空摄影测量相结合。应运 而生的全方位地标建筑物三维纹理信息采集系统。
背景技术：
倾斜摄影技术是国际测绘领域近几年来发展起来的一项高新技术，它推翻了以往正射影 像只能从垂直角度拍摄的局限之处，通过高科技传感器通过不同角度采集影像，将用户引入 符合人眼视觉的真实直观世界。它不仅能够真实地反应地理情况，还可通过创新性的定位技 术，输入精确的地理信息及详细的影像信息、高端的用户体验，很大程度上提高了航空摄影 影像处理的速度。
当前倾斜摄影装置包含以下几种：
1、两相机倾斜摄影系统
通过两个互成角度的相机拍照，相机在拍照的过程中前后摆动，形成前、中、后三个影像 采集点，通过对不同角度拍摄的影像的数据处理，从而建立物体的三维模型。
缺点：拍摄效率较低。
2、三相机倾斜摄影系统
三相机倾斜摄影系统是在两相机系统的基础上再增加一正摄相机，正摄相机在拍照的过程 中前后摆动，形成前、中、后三个影像采集点，通过对不同角度拍摄的影像的数据处理，从 而建立物体的三维模型。
缺点：虽然比两相机有所进步，但拍摄效率仍然较低。
一种基于无人机平台的五相机倾斜摄影系统是专门为无人机开发设计的倾斜摄影装置， 体积小，重量轻，精度高，效率高，操作方便。能够满足倾斜摄影的市场需求。
本实用新型采用的技术主要有一下几种：
1、倾斜摄影技术
倾斜摄影技术是国际测绘领域近几年来发展起来的一项高新技术，它推翻了以往正射影 像只能从垂直角度拍摄的局限之处，通过高科技传感器通过不同角度采集影像，将用户引入 符合人眼视觉的真实直观世界。
2、无人机遥感技术
无人机遥感(Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing)，即利用先进的无人驾驶飞行器 技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术，能 够实现自动化、智能化、专用化快速获取国土资源、自然环境、地震灾区等空间遥感信息， 且完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。无人机遥感系统由于具有机动、快速、 经济等优势，已经成为世界各国争相研究的热点课题，现已逐步从研究开发发展到实际应用 阶段，成为未来的主要航空遥感技术之一。
3、单片机技术
MSP430系列单片机的各系列都集成了较丰富的片内外设。它们分别是看门狗(WDT)、 模拟比较器A、定时器A0(Timer_A0)、定时器A1(Timer_A1)、定时器B0(Timer_B0)、 UART、SPI、I2C、硬件乘法器、液晶驱动器、10位/12位ADC、16位∑-ΔADC、DMA、I/O 端口、基本定时器(Basic Timer)、实时时钟(RTC)和USB控制器等若干外围模块的不同 组合。
本实用新型的控制单元采用TI MSP430f149单片机，功耗低，处理速度快，为相机快门 的同步异步触发控制提供了良好的解决方案。
技术实现要素：
本实用新型结构组成：本实用新型为一种基于无人机平台的五相机倾斜摄影系统，主要 构成为前后左右四个与地面成45°夹角的倾斜相机和一个垂直地面的下视相机、一个控制前 后左右及下视相机曝光的控制单元，以及一个安装五台相机及控制单元的云台结构，四个与 地面成45°夹角的倾斜相机和一个垂直地面的相机主要用来采集影像数据，五相机系统的外壳 结构将各个硬件连接并固定在一起，整体结构尺寸长×宽×高不大于230mm×190mm× 150mm。系统控制电路板负责整个五相机的运行控制，控制面板安装有开关按键、读取状态 指示灯、SD卡等，整个五相机系统既可飞机供电，也可蓄电池供电，蓄电池供电时，电池存 放于电池盒内。为了减小照片拍摄时的震动，整个系统具有减震机构。
本实用新型工作原理：四个前后左右与地面成45°夹角的倾斜相机以及一个与地面垂直的 下视相机，五台相机都安装有数据通信线缆，均通过数据通信线缆与控制单元的单片机相连， 单片机通过数据通信线缆向相机发出曝光信号来触发相机曝光。根据航摄任务需要以1-2秒 一次的间隔拍照，分别采集前、后、左、右、下视的影像数据，采集完的影像照片存储到SD 卡中。这些影像照片经过专用软件的处理即可生成相应的三维模型。
优选的是相机均采用改造过的高性能微单数码相机，单台质量不高于260g，单相机有效 像素超过2400万，配备20mm焦距的定焦镜头，严格控制云台和控制单元的重量，保证了整 个系统总重量不超过2000g，更加适用于无人机平台，尤其是多旋翼无人机。
优选的是前后左右四个相机与地面成45°夹角，中间相机与地面垂直，这样的安装方式 是根据相机的各项参数计算出来的最佳数据采集方式既考虑的三维数据采集的高效性，又兼 顾了影像的侧面纹理。
优选的是云台采用高强度的碳纤维板制作，保证了云台的强度和稳固性，又降低了云台 的重量。
优选的是系统结构具备两套减震系统，使系统不但适用于多旋翼无人机也适用于固定翼 无人机。
优选的是系统控制面板可以垂直安装，也可以侧面安装，以便适用于多旋翼无人机和固定 翼无人机。
优选的是五相机倾斜摄影系统可通过快拆机构和多旋翼无人机相连，提高了作业的效率。
附图说明
图1、图2为一种基于无人机平台的五相机倾斜摄影系统相机布局图。
图3为一种基于无人机平台的五相机倾斜摄影系统三维效果图。
图4为一种基于无人机平台的五相机倾斜摄影系统外观示意图。
图5为一种基于无人机平台的五相机倾斜摄影系统硬件原理图。
图6为一种基于无人机平台的五相机倾斜摄影系统控制单元软件实现流程。
具体实施方式
下面结合具体附图和具体实施方式对本实用新型展开说明。
飞行作业时，当控制单元收到飞机飞行控制系统发出的曝光信号后，马上触发与单片机 相连的5台相机同时曝光，并且采集完的影像照片迅速存储到SD卡中，控制单元随即等待 下一次控制系统发出的曝光信号，至此，一次数据采集过程完成，此过程时间持续不超过1.5 秒钟。
如图1、图2所示：为了固定安装五相机倾斜摄影系统的硬件，本实用新型采用 SolidWorks三维绘图软件设计了五相机安装云台，四个与地面成45°夹角的倾斜相机固定在 四周，垂直地面的相机安装在正中。
如图3所示：为五相机倾斜摄影系统的三维效果图。
如图4所示：为五相机倾斜摄影系统的外观示意图。
如图5所示：飞机飞控提供的电源经“电源模块”转换后分别提供给“处理器”、“多相 机快门控制模块”，“处理器”收到快门的曝光信号后，马上给“多相机快门控制模块”曝光 信号，“多相机快门控制模块”根据“处理器”给的曝光信号，通过快门线同步和异步触发相 机拍照，获取不同角度的影像信息。
如图6所示：控制单元的芯片处理器通电初始化完成后就处于待命状态，一直等待飞机 飞控系统给出的曝光信号，如有信号输入，控制单元里面的I/O口输出曝光信号控制相机曝 光。否则，若无信号输入，控制单元一直处于待机状态。
本实用新型的目的在于解决目前市面上无人机平台成熟的三维数据采集系统匮乏且效率 低，有人驾驶飞机平台的倾斜摄影相机造价昂贵、质量较重的问题。
以上内容是本实用新型的详细说明，主要用于帮助理解本实用新型的工作原理及核心思 想，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属的普通技术人 员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干的简单的替换和参数修改(如 相机型号、镜头焦距、相机的安装角度和曝光方式等)，都应当视为本实用新型的保护范围。