一种小型高集成度的小双光吊舱制造技术

本实用新型专利技术涉及小型光电吊舱的实现技术领域，且公开了一种小型高集成度的小双光吊舱，包括ISP处理器板、对外接口控制板、可见光镜头、PITCH轴电机、热成像小模块、YAW轴电机、ROLL轴电机、SENSOR接口板、电机驱动板，所述ISP处理器板安装在对外接口控制板顶端，所述ISP处理器板对外接口控制板在吊舱的上部，所述YAW轴电机安装在此控制盒的下方，所述可见光镜头安装在SENSOR接口板上，实现了小型，紧凑性的双光吊舱设计，使得小型无人机能够带动双光相机，并实现视频的增稳，目标的识别跟踪功能；在实用中使无人机发挥更大的作用；整体重量的减轻，功能的高度集成，并使得双光应用的场合大大增加，创造更多的社会效益。创造更多的社会效益。创造更多的社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种小型高集成度的小双光吊舱


[0001]本技术涉及小型光电吊舱的实现
，具体为一种小型高集成度的小双光吊舱。

技术介绍

[0002]小型无人机及小型机器人携带方便，部署灵活，在许多应急，小范围监控特殊应用中能发挥极大的应用，其通常需要集成各种光学成像设备，使得各种条件下都能实时对运动中观测目标。
[0003]但移动过程中，存在平台的抖动，会导致视频的不稳，导致无法有效观测目标及特殊物体。因此需要在小型平台上加增稳云台，另外对相机的要求也比较高，要求多光相机及视频高清，体积小巧。只有整体做小，才能让小型无人机及机器人带动设备，长时间续航工作。
[0004]目标的自动识别及跟踪功能在无人机上的应用也越来越重要，但以往就是处理器的体积，导致只能应用在大型无人机上，而小型无人机有这方面的需求，但一直无法小型化，而缺失这一功能。
[0005]多光吊舱的小型化及高清视频对于小型无人机来说，是至关重要的。本专利技术主要是解决多光多功能吊舱的小型化，使得小型无人机及机器人在整体小型化的同时，还拥有双光成像功能，视频三轴增稳，目标识别及跟踪功能。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供了一种小型高集成度的小双光吊舱，解决了
技术介绍
中的问题。
[0007]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种小型高集成度的小双光吊舱，包括ISP处理器板、对外接口控制板、可见光镜头、PITCH轴电机、热成像小模块、YAW轴电机、ROLL轴电机、SENSOR接口板、电机驱动板，所述ISP处理器板安装在对外接口控制板顶端，所述ISP处理器板对外接口控制板在吊舱的上部，所述YAW轴电机安装在此控制盒的下方，所述可见光镜头安装在SENSOR接口板上，所述热成像小模块安装在可见光镜头底端，所述可见光镜头与热成像小模块、SENSOR接口板置于球体内部的居中位置。
[0008]优选的，所述ROLL轴电机安装在球体外壁上，所述PITCH轴电机安装在可见光镜头与热成像小模块一侧，所述电机驱动板安装在可见光镜头与热成像小模块另一侧。
[0009]优选的，所述ISP处理器板用于视频图像的编码，跟踪算法的运算部分，网络协议的转换；主ISP编码处理器，带NPU处理算力，其对CMOS传感器进行设置，并进行ISP图像处理，USB口接收热成像的UVC视频流及温度信息，将两路视频流，进行H264硬编码处理，按命令进行画中画合成一路码流输出，压缩后视频进行本地TF卡存储；
[0010]当AI算法使能时，将可见光视频进行YOLOV4
‑
TINY运算，得出模式识别的结果，并进行目标的位置跟踪，并将偏移量送出至吊舱通讯MCU，由MCU控制云台来实现目标物的实
时跟踪，视频由SENSOR采集后直接送往AI单元，使得整体延时在2帧之内，解决了跟踪处理器与ISP处理分离系统延时较大，导致跟踪目标易丢失的问题；
[0011]通讯接口MCU主要实现外部接口命令的转发，吊舱参数的保存，以及跟踪算法执行部分的逻辑操作，其跟踪时实时得到目标偏移情况，并判断出目标偏移量及运行趋势，采用PID算法对云台进行精准控制，另外，将外部接收到的命令，如果是云台控制相关的命令，转发至云台控制MCU，相机控制相关的命令，转发给ISP处理器，同时在内部对云台漂移根据磁编码做相应的去漂移处理；
[0012]云台控制MCU主要执行云台增稳的功能，其控制三个马达，分别控制YAW轴，ROLL轴，PITCH轴的稳定，实时高速读取IMU芯片的三轴加速度及三轴陀螺仪参数，来感知球体的姿态及运动趋势，结合三轴磁编码来检测三轴电机的位置，用PID算法进行位置快速纠正，实现云台的增稳，云台控制MCU会根据外部的指令在增稳的同时来控制相机的指向，实现航向及俯仰的控制；
[0013]整体系统小型化实现的方式：可见光图像传感器与热成像USB口采用同一块小板，其将信号整合后，用一组极细同轴线连接至吊舱上方的接口板。将PITCH轴，ROLL轴马达控制采用一块小板。球体内采用尽量少的电路。整体体积及重量最小化，采用小型电机如1703驱动。将主电路都置于吊舱上方，不增加马达的驱动负载，控制及功能不变。
[0014]优选的，所述对外接口控制板内置通讯MCU及云台主控MCU，跟踪算法的PID执行逻辑，对外接口协议的转换，所述可见光SENSOR与同轴线在同一板卡上，其同轴线连接至上部的对外接口板。
[0015]优选的，所述PITCH轴电机采用限位电机，控制俯仰角度，所述热成像小模块可进行热温度显示，多种伪彩模式并测温。
[0016]优选的，所述YAW轴电机采用单限位旋转电机，水平转动，所述ROLL轴电机采用双限位电机，用于横滚方向增稳。
[0017]优选的，所述SENSOR接口板为集成图像传感器，IMU传感器，热成像接口，所述电机驱动板为双路马达控制单元。
[0018]本技术提供了一种小型高集成度的小双光吊舱。该小型高集成度的小双光吊舱具备以下有益效果：
[0019]实现了小型，紧凑性的双光吊舱设计，使得小型无人机能够带动双光相机，并实现视频的增稳，目标的识别跟踪功能；在实用中使无人机发挥更大的作用；整体重量的减轻，功能的高度集成，并使得双光应用的场合大大增加，创造更多的社会效益。
附图说明
[0020]图1为本技术小型双光吊舱结构布局图；
[0021]图2为本技术小型双光吊舱电路组成及信号控制框图；
[0022]图3为本技术多处理器间的信号流图。
[0023]图中：1.ISP处理器板 2.对外接口控制板 3.可见光镜头 4.PITCH轴电机 5.热成像小模块 6.YAW轴电机 7.ROLL轴电机 8.SENSOR成像板 9.电机驱动板。
具体实施方式
[0024]如图1
‑
3所示，本技术提供一种技术方案：一种小型高集成度的小双光吊舱，包括ISP处理器板1、对外接口控制板2、可见光镜头3、PITCH轴电机4、热成像小模块5、YAW轴电机6、ROLL轴电机7、SENSOR接口板8、电机驱动板9，ISP处理器板1安装在对外接口控制板2顶端，ISP处理器板1对外接口控制板2设置在吊舱的上部，YAW轴电机6安装在控制盒的下方，可见光镜头3安装在SENSOR接口板8上，热成像小模块5安装在可见光镜头3底端，可见光镜头3与热成像小模块5、SENSOR接口板8外部设置有球体，ROLL轴电机7安装在球体外壁上，PITCH轴电机4安装在可见光镜头3与热成像小模块5一侧，电机驱动板9安装在可见光镜头3与热成像小模块5另一侧
[0025]ISP处理器板1用于视频图像的编码，跟踪算法的运算部分，网络协议的转换；主ISP编码处理器，带NPU处理算力，其对CMOS传感器进行设置，并进行ISP图像处理，USB口接收热成像的UVC视频流及温度信息，将两路视频流，进行H264硬编码处理，按命令进行画中画合成一路码流输出，压缩后视频进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型高集成度的小双光吊舱，包括ISP处理器板(1)、对外接口控制板(2)、可见光镜头(3)、PITCH轴电机(4)、热成像小模块(5)、YAW轴电机(6)、ROLL轴电机(7)、SENSOR接口板(8)、电机驱动板(9)，其特征在于：所述ISP处理器板(1)安装在对外接口控制板(2)顶端，所述ISP处理器板(1)对外接口控制板(2)均置于吊舱的上部，所述YAW轴电机(6)安装在对外接口控制盒的下方，所述可见光镜头(3)安装在SENSOR接口板(8)上，所述热成像小模块(5)安装在可见光镜头(3)底端，所述可见光镜头(3)与热成像小模块(5)、SENSOR接口板(8)外部设置有球体。2.根据权利要求1所述的一种小型高集成度的小双光吊舱，其特征在于：所述ROLL轴电机(7)安装在球体外壁上，所述PITCH轴电机(4)安装在可见光镜头(3)与热成像小模块(5)一侧，所述电机驱动板(9)安装在可见光镜头(3)与热成像小模块(5)另一侧。3.根据权利要求1所述的一种小型高集成度的小双光吊舱，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡建隆，
申请(专利权)人：拓扑联创北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：