基于手机热点组网的遥感相机曝光远程调节系统及方法与流程

本发明属于农业遥感应用的技术领域，具体涉及一种基于手机热点组网的遥感相机曝光远程调节系统及方法。

背景技术：

机载多（高）光谱遥感相机因其体积小、重量轻的优点在农业领域应用较为广泛。多（高）光谱相机在航拍作业之前一般需要经过设置光圈、调整曝光时间、调节焦距等操作，以保证获取良好清晰度的照片影像。但由于追求小体积、轻质量和高分辨率的影像现用的多（高）光谱遥感相机一般都不带有自动调焦、自动快门等功能，实际作业中通常将这类相机的焦距设置为无穷远（一般超过10m高度），而光圈大小和曝光时间则需要操作者来专业调教。在地面调教存在以下问题会导致照片影响的曝光不足或过度曝光：一是依赖个人主观经验性，没有定量的标准，实际操作带来不确定性，二是在地面调节好的曝光参数，由于视角、可视区域的差异，不一定适合低空拍照。

智能手机已经成为现代生活、工作中必不可少的工具之一。智能手机自带的热点功能，是将手机接收的4g信号等转化为wifi信号发出去，让其他带有无线网卡的智能设备连接，实现网络数据传输。智能手机热点的有效连接范围一般在30m至50m（无遮挡条件，如空旷的农田）。

teamviewer是一款基于网络的远程控制的应用程序，在两台pc机上同时运行teamviewer软件客户端，生成固定的id和随机的密码，通过输入伙伴id和相同的随机密码，可实现两台pc机间的互相通讯，包括控制对方桌面、传输文件等。

技术实现要素：

针对机载多（高）光谱相机不能自动调节曝光参数的问题，本发明应用手机wifi热点组网的条件下，提出了一种基于teamviewer远程调节机载遥感相机曝光参数的方法，通过地面pc机端操作，实现对机载遥感相机在低空的远程曝光参数的调节，以满足航拍时进光量的要求，使得相片曝光适度。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于手机热点组网的遥感相机曝光远程调节系统，包括机载微型电脑、微型显示器、无线键鼠、小型无人机、机载多光谱相机、带4g网络的智能手机和笔记本电脑；

机载微型电脑为装有操作系统的pc主机，配备有无线网卡、hdmi接口、usb接口和存储卡安装口，同时安装有和相机配套使用的组态软件和teamviewer软件，可完成对光谱相机的曝光时间、拍照模式的设置，和与地面操作的笔记本电脑实现远程互联；

微型显示器通过hdmi接口与机载微型电脑连接，用于观察和操作与相机配套使用的组态软件和teamviewer软件；

无线键鼠通过usb接口与机载微型电脑连接，用于操作机载微型电脑；

小型无人机配备有云台系统，用于搭载机载多光谱相机完成航拍作业；

机载多光谱相机，通过usb接口与机载微型电脑相连接，通过组态软件调节曝光参数，可视化操作保证进光量适宜；

带4g网络的智能手机，具备热点共享功能，实现4g网络信号转化为wifi信号，用于机载微型电脑和地面笔记本电脑组网；

地面笔记本电脑为装有操作系统的pc机，集成有无线网卡，安装有teamviewer软件，为远程操控的主控制端；

相机相配套使用的组态软件、teamviewer软件，实现对相机曝光参数的调节和机载微型电脑与地面笔记本电脑间的互联。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的机载微型电脑型号为meegopad，机载多光谱相机型号为mq022mg-cm，组态软件为msi。

一种基于手机热点组网的遥感相机曝光远程调节方法，包括以下步骤：

1）基于手机热点组网条件下实现地面笔记本电脑远程控制机载微型电脑；

2）将机载多光谱相机与机载微型电脑连接，使用小型无人机搭载相机和微型电脑飞行至作业所需高度；

3）调节云台，使机载多光谱相机镜头垂直向下，通过组态软件显示窗口观察成像的亮度；

4）根据作业天气光照条件，通过调节机载微型电脑上的组态软件，完成远程调节相机曝光参数，保证所获取遥感图像的清晰度。

本发明具有以下有益效果：

本发明利用网络和软件，将地面操作端和机载操作端进行远程联网，通过地面端可视化操控调节遥感相机的曝光参数，解决了在地面调节好的曝光参数不适用低空拍摄条件的问题，实现满足不同作业高度要求、不同光照条件下适宜曝光参数的准确调节，提出了一种简易、方便的操作方式。

附图说明

图1是本发明的组网示意图；

图2是本发明的调节方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

参见图1，本发明的一种基于手机热点组网的遥感相机曝光远程调节系统，包括机载微型电脑、微型显示器、无线键鼠、小型无人机、机载多（高）光谱相机、带4g网络的智能手机和笔记本电脑；

所述机载微型电脑为装有操作系统的pc主机，配备有无线网卡、hdmi接口、usb接口和存储卡安装口，同时安装有和相机配套使用的组态软件和teamviewer软件，可完成对光谱相机的曝光时间、拍照模式的设置，和与地面操作的笔记本电脑实现远程互联；

所述微型显示器通过hdmi接口与机载微型电脑连接，用于观察和操作与相机配套使用的组态软件和teamviewer软件；

所述无线键鼠通过usb接口与机载微型电脑连接，用于操作机载微型电脑；

所述小型无人机配备有云台系统，用于搭载机载多光谱相机完成航拍作业；

所述机载多光谱相机，通过usb接口与机载微型电脑相连接，通过组态软件调节曝光参数，可视化操作保证进光量适宜；

所述带4g网络的智能手机，具备热点共享功能，实现4g网络信号转化为wifi信号，用于机载微型电脑和地面笔记本电脑组网；

所述地面笔记本电脑为装有操作系统的pc机，集成有无线网卡，安装有teamviewer软件，为远程操控的主控制端；

所述相机相配套使用的组态软件、teamviewer软件，实现对相机曝光参数的调节和机载微型电脑与地面笔记本电脑间的互联。

本发明的一种基于手机热点组网的遥感相机曝光远程调节方法，包括以下步骤：

1）基于手机热点组网条件下实现地面笔记本电脑远程控制机载微型电脑；

2）将机载多光谱相机与机载微型电脑连接，使用小型无人机搭载相机和微型电脑飞行至作业所需高度；

3）调节云台，使机载多光谱相机镜头垂直向下，通过组态软件显示窗口观察成像的亮度；

4）根据作业天气光照条件，通过调节机载微型电脑上的组态软件，完成远程调节相机曝光参数，保证所获取遥感图像的清晰度。

参见图2，本发明的一种基于手机热点组网的遥感相机曝光远程调节系统及方法，具体操作步骤如下：

一）预先在多旋翼无人机上安装云台、机载微型电脑主机（迷你电脑t03pro，meegopad）和机载多光谱相机（相机mq022mg-cm，ximeaxiq），连接上电源，将相机焦距调至无穷远，光圈调至中间位置；

二）通过微型显示器链接机载微型电脑，打开微型电脑、智能手机热点和地面笔记本电脑机，使得微型电脑和地面笔记本电脑机连接上智能手机的热点wifi，形成组网；

三）运行微型电脑和地面笔记本电脑机上的teamviewer软件，在地面笔记本电脑机上的teamviewer客户端输入机载微型电脑teamviewer客户端的伙伴id和随机产生的密码，实现地面笔记本电脑机远程控制机载微型电脑；

四）在地面笔记本电脑机端控制微型电脑，打开相机组态软件msi（multispectralimage，五铃光学），与相机链接上；

五）操作云台，使得相机镜头水平对准远方（农田作物），通过msi的观测窗口观察影像的亮度，并通过软件将曝光时间从0ms逐渐增加；

六）若曝光时间增加至1ms，所拍摄影像已经过渡曝光，则按照步骤一）中，减小光圈减少镜头的进光量，若曝光时间连续增大而所拍摄影像依然很暗（曝光不足），则按照步骤一）中，增大光圈增加镜头的进光量；

七）固定光圈的调节位置，调节曝光时间与当前光圈大小匹配，实现在地面上图像的适度曝光，作为相机在低空调节曝光时间的基础；

八）起飞无人机飞至作业所需高度，操作云台使得相机镜头垂直向下，通过地面笔记本电脑机远程操控机载微型电脑的界面，微调调节曝光时间，使得遥感相机低空拍摄曝光适度、影像清晰，完成远程调节机载遥感相机曝光参数。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。