自适应调节相机曝光时间的装置及无人飞行器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无人飞行器图像拍摄装置的曝光调节技术领域，特别是涉及一种自适应调节相机曝光时间的装置及无人飞行器。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展，无人机飞行设备开始进入人们的视野，逐渐深入人们的生活，并改善着人们的生活。无人机飞行器的应用范围越来越广，例如在航拍、测量、灾害控制以及实时监测等专业领域都有着广泛的应用。
[0003]同时，对飞行器在高速飞行过程中画面的抓拍数量和质量也提出了更高的要求，特别是对于光流测量精度来说，这与相机在单位时间内的曝光次数以及单次曝光时间密切相关，单次曝光时间的长短会影响到单位时间内曝光的次数，单次曝光时间越长，单位时间内曝光的次数越少，抓拍到的图像数量越少，但由于单次曝光时间长，所以图像质量较高；反之，单次曝光时间越短，单位时间内曝光的次数越多，抓拍到的图像数量越多，但由于单次曝光时间短，所以图像质量较低。为了拍到满意的图像，图像的质量和数量都应达到较为理想的状态，需要在曝光时间和曝光次数之间取一个平衡点，也就是说，需要将曝光时间调节到一个最合适的值。
[0004]目前相机曝光时间的调节有机械调节和电子调节两种方式，但无论哪种方式都需要人为手工操作，并且需要多次的尝试和反复调试才能够调整到最佳的相机曝光时间。在飞行器高速飞行的过程中，相机的运动速度很快，不能进行手工调节，并且，在高速运动的过程中，随着速度的不断变化，需要实时适应性的改变曝光时间，否则并不能真正实现拍摄图像数量和质量均达到理想水平的目的。
[0005]鉴于上述情况，本设计人借其多年相关领域的技术经验以及丰富的专业知识，不断研发改进，并经大量的实践验证，提出了本实用新型自适应调节相机曝光时间的装置及无人飞行器的技术方案。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种自适应调节相机曝光时间的装置，在相机随无人飞行器高速移动的过程中，能够实时适应性的调节相机曝光时间，保证拍摄图像的数量和质量。
[0007]本实用新型的另一目的在于提供一种无人飞行器，设有本发明的自适应调节相机曝光时间的装置，在相机随无人飞行器高速移动的过程中，能够实时适应性的调节相机曝光时间，保证拍摄图像的数量和质量。
[0008]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种自适应调节相机曝光时间的装置，包括:光流检测处理系统，连接相机，接收相机拍摄的图像数据并发出调高或调低曝光时间梯档的指令；调节控制模块，连接所述光流检测处理系统及相机，接收所述光流检测处理系统发出的调高或调低曝光时间梯档的调控指令，调控相机的曝光时间；存储模块，连接所述光流检测处理系统及调节控制模块，所述存储模块存储有预设的曝光时间梯档序列值。
[0009]进一步的，上述的自适应调节相机曝光时间的装置，其中，所述光流检测处理系统包括:高度检测器，用于检测相机高度；光流处理模块，连接相机、所述高度检测器及调节控制模块。
[0010]进一步的，上述的自适应调节相机曝光时间的装置，其中，所述相机包括相机镜片和感光元件，二者间距为焦距。
[0011 ] 进一步的，上述的自适应调节相机曝光时间的装置，其中，所述高度检测器为测量所述相机镜片到地面的高度的超声波测距仪。
[0012]进一步的，上述的自适应调节相机曝光时间的装置，其中，所述高度检测器为激光测距仪。
[0013]进一步的，上述的自适应调节相机曝光时间的装置，其中，所述光流处理模块为光流传感处理芯片。
[0014]为了实现上述目的，本实用新型还提供了一种无人飞行器，设有上述的本发明自适应调节相机曝光时间的装置。
[0015]本实用新型的自适应调节自适应调节相机曝光时间的装置及无人飞行器至少具有以下优点及特点:
[0016]1、本实用新型的自适应调节相机曝光时间的装置及无人飞行器在相机随飞行器高速移动的过程中，随着速度的变化能够实时适应性的调节相机曝光时间，使曝光时间达到一个最合适的值，从而保证拍摄图像的数量和质量满足要求，提升飞行拍摄的品质水平。
[0017]2、本实用新型的自适应调节相机曝光时间的装置及无人飞行器能够在相机的飞行拍摄过程中，实现曝光时间的全自动智能调节，不需要现有技术中的人为手动调节，可快速做出反应并进行自动调节，相比现有技术，本实用新型可简化相机曝光时间的调节操作，缩短调节时间，随时保持航拍图像的数量和质量均处于理想状态，从而保证拍摄品质，提高飞行器在测量或其他应用领域的技术精度。
[0018]3、本实用新型的自适应调节相机曝光时间的装置将存储模块、光流处理模块以及相机等部件进行整合，各个模块技术成熟、分工明确，使得曝光自动调节信赖度高，整体装置运行稳定性高。
[0019]4、本实用新型的自适应调节相机曝光时间的装置结构简单，成本低，本实用新型的自适应调节相机曝光时间的方法可实施性强，应用范围广。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型自适应调节相机曝光时间的装置的模块示意图；
[0021]图2为本实用新型自适应调节相机曝光时间的装置的工作原理步骤示意图；
[0022]图3为本实用新型自适应调节相机曝光时间的装置的工作流程示意图；
[0023]图4为本实用新型中光流检测处理系统测算速率的原理示意图。
[0024]主要元件标号说明:
[0025]10飞行器
[0026]11 相机
[0027]111相机镜片
[0028]112感光元件
[0029]I光流检测处理系统
[0030]12高度检测器
[0031]13光流处理模块
[0032]2调节控制模块
[0033]3存储模块
[0034]F焦距
[0035]H高度
[0036]S像素移动距离
[0037]T单位时间
[0038]t曝光时间
[0039]V速率
[0040]X位移
[0041]O物体
[0042]M单位时间抓拍图像数量
[0043]Q像素搜索范围
[0044]u运算系数
[0045]y速度测量范围
[0046]a速度上线系数
[0047]b速度下线系数
[0048]ya速度测量范围上线值
[0049]yb速度测量范围下线值
【具体实施方式】
[0050]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。
[0051]请参考图1，为本实用新型自适应调节相机曝光时间的装置的模块示意图，如图所示，本实用新型自适应调节相机曝光时间的装置主要包括:光流检测处理系统1，连接相机11，接收相机11拍摄的图像数据并进行数据处理，测得相机移动速率(即飞行速度)增大或减小，并发出调高或调低曝光时间梯档的指令；调节控制模块2，连接光流检测处理系统I及相机11，接收光流检测处理系统I发出的调高或调低曝光时间梯档的指令，并调控相机11的曝光时间；存储模块3，连接调节控制模块2，存储模块3存储有预设的曝光时间梯档序列值(tl、t2…tn，其中t为每一次