一种无人机的图像采集系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种无人机的图像采集系统，所述的主控制器为FPGA芯片，主控制器分别与机体姿态反馈元件和图像采集器相连，图像采集器安装于云台上，本实用新型专利技术能有效抗外界气流的扰动，保证图像的清晰，有利于提高采集速率，同时，其云台结构简易，故障率低。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机的图像采集系统
本技术涉及一种无人机的图像采集系统，属于图像采集工具

技术介绍
从20世纪末开始，无人机技术进入了一个快速发展的新时期，我国在信息
也得到了迅速的发展，利用无人机进行航拍摄影、地质勘测、敌方勘察，有效的解决了有人机在图像采集过程机载人员的安全性，经济性等问题。但是随着我们对图像采集的精度高要求及传输速率的实时性，这就要求我们对高精度高性能图像采集器进行深入研究。因此针对无人机采集数据量大，耗时多的图像采集器是无人机图像采集的重要研究领域。目前，无人机的图像采集系统主要存在以下问题：（1）目前无人机的图像采集往往使用DSP以及单片机导致数据的采集速率低，实时性及可靠性不高。（2）传统的无人机在图像采集的过程中由于受到外界气流的扰动导致采集的的图像模糊、精度不高；（3）现有用于固定图像采集器的云台结构复杂，复杂的结构导致问题故障率多。即：现在需要一种无人机的图像采集系统，能有效抗外界气流的扰动，保证图像的清晰，有利于提高采集速率，同时，其云台结构简易，故障率低。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种无人机的图像采集系统，能有效抗外界气流的扰动，保证图像的清晰，有利于提高采集速率，同时，其云台结构简易，故障率低，可以克服现有技术的不足。本技术的技术方案是：一种无人机的图像采集系统，它包括无人机的机体及其上的主控制器，主控制器通过无线通信装置连接至中心处理电脑，所述的主控制器为FPGA芯片，主控制器分别与机体姿态反馈元件和图像采集器相连，图像采集器安装于云台上，所述云台包括固定于机体下板面中心位置的云台固定总成，在云台固定总成上安装有竖直的连接轴，在连接轴的下端安装有旋转180°放置的“L”形电机固定框，在“L”形电机固定框的下端安装有控制图像采集器横滚角度用的横向无刷电机，在横向无刷电机的转轴上安装有控制图像采集器俯仰角度用的俯仰无刷电机，在俯仰无刷电机的转轴上设有竖直安装框，在竖直安装框的下端设有图像采集器，在横向无刷电机和俯仰无刷电机上均设有与中心处理电脑相连的L6234电机驱动器。上述的机体姿态反馈元件包括惯性传感器陀螺仪和加速度计，惯性传感器陀螺仪和加速度计分别与互补滤波器相连。前述的云台固定总成包括固定于机体下板面中心位置的云台上固定板，在云台上固定板上设有连接件，在连接件的下端设有云台下固定板，所述的连接轴安装于云台下固定板上。现有技术比较，本技术无人机的图像采集系统，所述的主控制器为FPGA芯片，主控制器分别与机体姿态反馈元件和图像采集器相连，图像采集器安装于云台上，所述云台包括固定于机体下板面中心位置的云台固定总成，在云台固定总成上安装有竖直的连接轴，在连接轴的下端安装有旋转180°放置的“L”形电机固定框，在“L”形电机固定框的下端安装有控制图像采集器横滚角度用的横向无刷电机，在横向无刷电机的转轴上安装有控制图像采集器俯仰角度用的俯仰无刷电机，在俯仰无刷电机的转轴上设有竖直安装框，在竖直安装框的下端设有图像采集器，在横向无刷电机和俯仰无刷电机上均设有与中心处理电脑相连的L6234电机驱动器。这样的结构；通过机体姿态反馈元件收集的姿态角，在中心处理电脑将其与期望姿态角进行比较，若有扰动力矩的作用使得姿态角大于预设的角度时，就会通过主控制器控制L6234电机驱动器，L6234电机驱动器分别驱动横向无刷电机和俯仰无刷电机逐步并精确地增加或减小转子力矩，从而在各电机轴输出反力矩，以补偿外界扰动力矩，使得无人机在俯仰或横滚状态时图像采集器始终平稳，从而确保获取精确清晰的图像，从而有效抗外界气流的扰动，保证图像的清晰；同时，主控制器为FPGA芯片较现有使用的控制器采集速率更高，其次，该云台结构上更加简易，故障率低，生产成本小；机体姿态反馈元件包括惯性传感器陀螺仪和加速度计，惯性传感器陀螺仪和加速度计分别与互补滤波器相连。这样通过采集惯性传感器陀螺仪和加速度计的测量值，然后采用互补滤波器对二者进行数据融合，即可得到机体的精确姿态信息；云台固定总成包括固定于机体下板面中心位置的云台上固定板，在云台上固定板上设有连接件，在连接件的下端设有云台下固定板，所述的连接轴安装于云台下固定板上，该结构简易，成本低，故障少。附图说明图1是本技术的连接结构示意图。图2是主控制器、中心处理电脑、机体姿态反馈元件及图像采集器之间的连接结构示意图。其中，主控制器1；中心处理电脑2；机体姿态反馈元件3；图像采集器4；云台固定总成5；连接轴6；“L”形电机固定框7；横向无刷电机8；俯仰无刷电机9；竖直安装框10；云台上固定板11；连接件12；云台下固定板13。具体实施方式实施例1.如图1所示，一种无人机的图像采集系统，它包括无人机的机体及其上的主控制器1，主控制器1通过无线通信装置连接至中心处理电脑2，其特征在于：所述的主控制器1为FPGA芯片，主控制器1分别与机体姿态反馈元件3和图像采集器4相连，所述机体姿态反馈元件3包括惯性传感器陀螺仪和加速度计，惯性传感器陀螺仪和加速度计分别与互补滤波器相连；图像采集器4安装于云台上，所述云台包括固定于机体下板面中心位置的云台固定总成5，所述的云台固定总成5包括固定于机体下板面中心位置的云台上固定板11，在云台上固定板11上设有连接件12，在连接件12的下端设有云台下固定板13，所述的连接轴6安装于云台下固定板13上；在云台固定总成5上安装有竖直的连接轴6，在连接轴6的下端安装有旋转180°放置的“L”形电机固定框7，在“L”形电机固定框7的下端安装有控制图像采集器4横滚角度用的横向无刷电机8，在横向无刷电机8的转轴上安装有控制图像采集器4俯仰角度用的俯仰无刷电机9，在俯仰无刷电机9的转轴上设有竖直安装框10，在竖直安装框10的下端设有图像采集器4，在横向无刷电机8和俯仰无刷电机9上均设有与中心处理电脑2相连的L6234电机驱动器。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机的图像采集系统，它包括无人机的机体及其上的主控制器（1），主控制器（1）通过无线通信装置连接至中心处理电脑（2），其特征在于：所述的主控制器（1）为FPGA芯片，主控制器（1）分别与机体姿态反馈元件（3）和图像采集器（4）相连，图像采集器（4）安装于云台上，所述云台包括固定于机体下板面中心位置的云台固定总成（5），在云台固定总成（5）上安装有竖直的连接轴（6），在连接轴（6）的下端安装有旋转180°放置的“L”形电机固定框（7），在“L”形电机固定框（7）的下端安装有控制图像采集器（4）横滚角度用的横向无刷电机（8），在横向无刷电机（8）的转轴上安装有控制图像采集器（4）俯仰角度用的俯仰无刷电机（9），在俯仰无刷电机（9）的转轴上设有竖直安装框（10），在竖直安装框（10）的下端设有图像采集器（4），在横向无刷电机（8）和俯仰无刷电机（9）上均设有与中心处理电脑（2）相连的L6234电机驱动器。

【技术特征摘要】
1.一种无人机的图像采集系统，它包括无人机的机体及其上的主控制器（1），主控制器（1）通过无线通信装置连接至中心处理电脑（2），其特征在于：所述的主控制器（1）为FPGA芯片，主控制器（1）分别与机体姿态反馈元件（3）和图像采集器（4）相连，图像采集器（4）安装于云台上，所述云台包括固定于机体下板面中心位置的云台固定总成（5），在云台固定总成（5）上安装有竖直的连接轴（6），在连接轴（6）的下端安装有旋转180°放置的“L”形电机固定框（7），在“L”形电机固定框（7）的下端安装有控制图像采集器（4）横滚角度用的横向无刷电机（8），在横向无刷电机（8）的转轴上安装有控制图像采集器（4）俯仰角度用的俯仰无刷电机（9），在俯仰...

【专利技术属性】
技术研发人员：王高峰，梁闪，曹金沛，王嘉锐，卢玮，
申请(专利权)人：贵州宇鹏科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：贵州,52