一种基于多角度倾斜摄影装置的三维建模数据采集方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于多角度倾斜摄影装置的三维建模数据采集方法，涉及到无人机领域，该多角度倾斜摄影装置包括无人机、设置于无人机底部并用于采集数据的相机，设置于相机上并用于调节相机倾斜角度的调节装置，所述调节装置通过连接架连接在无人机的底部，本发明专利技术利用动力机构和调节装置调整两组相机的角度，使得两组相机分别从不同角度拍摄并获得无人机下方的景象数据，将获得的景象数据通过布尔运算实现三维建模，从而获得完成的三维图像。从而获得完成的三维图像。从而获得完成的三维图像。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多角度倾斜摄影装置的三维建模数据采集方法


[0001]本专利技术涉及无人机领域，特别涉及一种基于多角度倾斜摄影装置的三维建模数据采集方法。

技术介绍

[0002]近年来，国际地理信息领域将传统航空摄影技术和数字地面采集技术结合起来，发展了一种称为机载多角度倾斜摄影的高新技术，简称倾斜摄影技术。倾斜摄影技术通过在同一飞行平台上搭载多台或多种传感器，同时从多个角度采集地面影像，从而克服了传统航空摄影技术只能从垂直角度进行拍摄的局限性，能够更加真实地反映地物的实际情况，弥补了正射影像的不足，通过整合POS,DSM及矢量等数据，实现基于影像密集匹配的三维建模技术。
[0003]现有的倾斜拍摄装置多为五相机拍摄，将相机固定在无人机上，无人机起飞后，相机能稳定获取地面数据。这种相机能够获取多角度的拍摄数据，但是这种装置由于要搭载5个相机，存在以下弊端：
[0004]一、整体重量较大，导致无人机续航能力受到严重制约；
[0005]二、由于相机角度不能调整，拍摄范围有限，飞行路径较密，整体工作效率较低；
[0006]三、若是设置电机等装置对相机角度进行调节，则需要设置五组电机分别对五组相机进行角度上的调节，进一步增加了整体装置的重量，进一步降低无人机的续航能力。
[0007]因此，专利技术一种基于多角度倾斜摄影装置的三维建模数据采集方法来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种基于多角度倾斜摄影装置的三维建模数据采集方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于多角度倾斜摄影装置的三维建模数据采集方法，采用多角度倾斜摄影装置进行数据采集，该多角度倾斜摄影装置包括无人机、设置于无人机底部并用于采集数据的相机，设置于相机上并用于调节相机倾斜角度的调节装置，所述调节装置通过连接架连接在无人机的底部；
[0010]所述相机设置有两组，两组相机设置于无人机的底部两侧，所述无人机上表面设置有安装槽，安装槽中设置有用于给调节装置提供动力的动力机构；
[0011]所述调节装置包括内环体、外环体和气囊，所述内环体、外环体和气囊均呈圆环状结构，且内环体、气囊和外环体依次从内到外嵌套式固定连接，所述内环体的底部固定焊接有固定板，所述固定板通过螺钉固定在相机上，所述外环体的一侧与连接架固定焊接，连接架通过螺钉固定在无人机的底部，所述气囊中包括上下分布的第一调节部分和第二调节部分，所述第一调节部分和第二调节部分中均设置有分布在内环体四周的第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室，所述第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室上均连通设置有外
接管道，所述外接管道固定在气囊上，外接管道连通气囊的外部，所述第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室中均设置有用于拉持气囊内圈朝向其外圈靠近的拉持弹簧，所述拉持弹簧的一端固定在气囊靠近内环体一侧的内壁上，拉持弹簧的另一端固定在外环体的内圈处；
[0012]所述动力机构包括设置于安装槽底部的动力单元，所述动力单元的一侧设置有第一主管道，所述第一主管道上连通设置有第一辅管道和第二辅管道，所述第一辅管道连通无人机的外部，所述第二辅管道连通安装槽的下端内部，所述动力单元的上端通过内部隔板与安装槽的上端内部隔开，所述动力单元的下端设置有第二主管道，所述第二主管道伸出至无人机的下方，所述第二主管道上设置有第二辅管道，所述第二辅管道中设置有第三控制单元，所述第二辅管道设置有多组，对应的第二辅管道与外接管道之间通过连接管连通；
[0013]基于多角度倾斜摄影装置的三维建模数据采集方法包括以下步骤：
[0014]S1：规划采集路径，根据需要采集的数据位置规划无人机的飞行路径，启动无人机飞行至指定高度并按照规划的路径自主飞行，相机拍摄采集飞行路径下方的景象；
[0015]S2：三维建模数据采集，利用动力机构和调节装置调整两组相机的角度，使得两组相机分别从不同角度拍摄并获得无人机下方的景象数据，将获得的景象数据通过布尔运算实现三维建模，从而获得完成的三维图像；
[0016]S3：气动式调节相机的倾斜角度，利用动力单元将外部的空气依次通过第一辅管道、第一主管道、第二主管道、第二辅管道、连接管、外接管道输送到对应的第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室中，使得第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室中的气体量不同，当第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室中气体量不同时会使得内环体在外环体内部呈现不同的角度被固定，实现了通过气体调节相机角度的目的，且通过一组动力单元即可控制两组相机的倾斜角度，减少了动力机构整体的重量。
[0017]优选的，所述内部隔板与安装槽底部之间填充有水，所述第二辅管道的内部设置有第一控制单元，所述第一辅管道的内部设置有第二控制单元。
[0018]本专利技术利用动力单元将外部的空气依次通过第一辅管道、第一主管道、第二主管道、第二辅管道、连接管、外接管道输送到对应的第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室中，使得第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室中的气体量不同，当第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室中气体量不同时会使得内环体在外环体内部呈现不同的角度被固定，实现了通过气体调节相机角度的目的，且通过一组动力单元即可控制两组相机的倾斜角度，减少了动力机构整体的重量；
[0019]而相机至设置有两组，两组相机代替了五组相机的设置方式，可实现三维建模数据采集的同时也可降低无人机整体的配重，提高无人机的续航能力。
[0020]优选的，所述无人机的底部固定设置有用于卡合连接管的卡套，所述卡套呈等距离设置有多组。
[0021]当开启第二辅管道中的第一控制单元时，可将内部隔板和安装槽底部之间的水抽入对应的第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室中，实现散热的目的，且利用水带动气囊整体形状改变而同步调节相机的角度。
[0022]优选的，所述第二辅管道设置有八组，八组第二辅管道均通过连接管与对应的外
接管道之间连通。
[0023]本专利技术中，气囊中设置有上下布置的第一调节部分和第二调节部分，当第一调节部分中的第一腔室被动力单元充气，第二调节部分中的第一腔室被动力单元抽气时，内环体会绕支撑轴为轴向第二调节部分中的第一腔室位置转动，实现了调节相机角度的目的。
[0024]优选的，所述内环体的中部活动穿插有支撑轴，所述外环体的前后两侧面均设置有供支撑轴活动穿过的转动调节槽，所述支撑轴的前后两端均通过螺纹配合连接有限位螺母，所述限位螺母活动贴合在外环体的外侧表面。
[0025]设备中，支撑轴可在转动调节槽中进行移动，实现了多方位供相机角度调节的目的，当支撑轴在转动调节槽中位置移动时，相应的伸缩杆伸缩适应，实现了供内环体整体在外环体内部朝向另一个方向转动的目的。
[0026]优选的，所述转动调节槽呈矩形槽体结构，转动调节槽的宽度与支撑轴的直径一致，转动调节槽的高度大于支撑轴的高度，且转动调节槽的高度方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多角度倾斜摄影装置的三维建模数据采集方法，其特征在于：采用多角度倾斜摄影装置进行数据采集，该多角度倾斜摄影装置包括无人机(1)、设置于无人机(1)底部并用于采集数据的相机(2)，设置于相机(2)上并用于调节相机(2)倾斜角度的调节装置(3)，所述调节装置(3)通过连接架(4)连接在无人机(1)的底部；所述相机(2)设置有两组，两组相机(2)设置于无人机(1)的底部两侧，所述无人机(1)上表面设置有安装槽(101)，安装槽(101)中设置有用于给调节装置(3)提供动力的动力机构；所述调节装置(3)包括内环体(31)、外环体(32)和气囊(33)，所述内环体(31)、外环体(32)和气囊(33)均呈圆环状结构，且内环体(31)、气囊(33)和外环体(32)依次从内到外嵌套式固定连接，所述内环体(31)的底部固定焊接有固定板(39)，所述固定板(39)通过螺钉固定在相机(2)上，所述外环体(32)的一侧与连接架(4)固定焊接，连接架(4)通过螺钉固定在无人机(1)的底部，所述气囊(33)中包括上下分布的第一调节部分(34)和第二调节部分(35)，所述第一调节部分(34)和第二调节部分(35)中均设置有分布在内环体(31)四周的第一腔室(331)、第二腔室(332)、第三腔室(333)、第四腔室(334)，所述第一腔室(331)、第二腔室(332)、第三腔室(333)、第四腔室(334)上均连通设置有外接管道(37)，所述外接管道(37)固定在气囊(33)上，外接管道(37)连通气囊(33)的外部，所述第一腔室(331)、第二腔室(332)、第三腔室(333)、第四腔室(334)中均设置有用于拉持气囊(33)内圈朝向其外圈靠近的拉持弹簧(36)，所述拉持弹簧(36)的一端固定在气囊(33)靠近内环体(31)一侧的内壁上，拉持弹簧(36)的另一端固定在外环体(32)的内圈处；所述动力机构包括设置于安装槽(101)底部的动力单元(6)，所述动力单元(6)的一侧设置有第一主管道(7)，所述第一主管道(7)上连通设置有第一辅管道(8)和第二辅管道(9)，所述第一辅管道(8)连通无人机(1)的外部，所述第二辅管道(9)连通安装槽(101)的下端内部，所述动力单元(6)的上端通过内部隔板(5)与安装槽(101)的上端内部隔开，所述动力单元(6)的下端设置有第二主管道(63)，所述第二主管道(63)伸出至无人机(1)的下方，所述第二主管道(63)上设置有第二辅管道(64)，所述第二辅管道(64)中设置有第三控制单元(65)，所述第二辅管道(64)设置有多组，对应的第二辅管道(64)与外接管道(37)之间通过连接管(67)连通；基于多角度倾斜摄影装置的三维建模数据采集方法包括以下步骤：S1：规划采集路径，根据需要采集的数据位置规划无人机的飞行路径，启动无人机飞行至指定高度并按照规划的路径自主飞行，相机拍摄采集飞行路径下方的景象；S2：三维建模数据采集，利用动力机构和调节装置(3)调整两组相机的角度，使得两组相机分别从不同角度拍摄并获得无人机下方的景象数据，将获得的景象数据通过布尔运算实现三维建模，从而获得完成的三维图像；S3：气动式调节相机的倾斜角度，利用动力单元(6)将外部的空气依次通过第一辅管道(8)、第一主管道(7)、第二主管道(63)、第二辅管道(64)、连接管(67)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文曦，刘志伟，林斌，陈景，
申请(专利权)人：福建创盛建设有限公司，
类型：发明
国别省市：