一种基于双目相机的无人机三维全景应用系统的制作方法

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种基于双目相机的无人机三维全景应用系统。

背景技术：

目前，利用无人机搭载拍摄装置进行航拍是应用较为广泛的技术，在警用、城市管理、农业、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄等行业的无人机拍摄技术已经有了极大的发展。通过无人机机载摄像装置拍摄图像，然后通过无线传输方式将图像传送至地面控制站。

但在目前的无人机多是单目相机，利用无人机拍摄的角度产生极大的局限性，无法拍摄全景照片，只能拍摄合成全景照片所需要的素材照片。因此，亟需设计一种基于双目相机的无人机三维全景应用系统来解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于双目相机的无人机三维全景应用系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种基于双目相机的无人机三维全景应用系统，包括无人机云台，所述无人机云台的下方固定安装有动力箱，所述动力箱底部外壁的中心处延伸有末端轴，所述末端轴底端的外壁上焊接有连接架，且连接架的内部固定安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴上通过螺栓固定有联轴器，所述联轴器上固定安装有双目相机组件，所述双目相机组件包括两个固定连接在联轴器上且呈九十度交叉分布的支连杆，每一个所述支连杆远离联轴器的一端均焊接有安装板，两个所述安装板上分别通过螺栓固定有第一相机和第二相机，所述第一相机和第二相机上均设置有广角摄像头。

进一步地，所述动力箱顶部的内壁上开有转动槽，且转动槽的内部插接有可旋转的第三伺服电机，所述末端轴为第三伺服电机的输出轴，所述第三伺服电机的外壁上固定套接有齿圈，所述动力箱一侧的内壁上通过螺栓安装有第二伺服电机，且第二伺服电机的输出轴上安装有传动齿轮，所述传动齿轮与齿圈之间形成啮合传动。

进一步地，所述广角摄像头的镜头焦距为20－13毫米，视角为94-118度。

进一步地，所述连接架采用两个对称分布的固定圈和一个横杆共同组成，且两个固定圈固定套接在第一伺服电机的外壁上，横杆固定焊接在两个固定圈顶部的外壁上，横杆与末端轴形成固定连接。

进一步地，所述第三伺服电机顶部的外壁上焊接有导向轴，且导向轴贯穿至转动槽的上方，所述导向轴的外部活动套接有锁止套，且锁止套与动力箱形成固定连接。

进一步地，所述第三伺服电机和第二伺服电机呈平行设置，且第三伺服电机与第一伺服电机呈垂直设置。

进一步地，所述双目相机组件的轨迹为半球形。

本实用新型的有益效果为：

1.采用双目结构的无人机图像采集，可以独立实现大范围无死角拍摄，扩大了利用无人机拍摄的角度，达到全景摄像的技术要求，避免了后期对图片进行复杂的处理，给人们带来极大的便利。

2.通过设置的动力箱，结合第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机的运动，实现对双目相机组件的灵活调节，达到无人机空中摄像的目的。

3.通过设置的广角摄像头，能增加摄影画面的空间纵深感，景深较长，能保证被摄主体的前后景物在画面上均可清晰的再现，比较适合拍摄较大场景的照片，如建筑、风景等题材。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种基于双目相机的无人机三维全景应用系统的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种基于双目相机的无人机三维全景应用系统的双目相机组件结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种基于双目相机的无人机三维全景应用系统的动力箱结构示意图。

图中：1无人机云台、2动力箱、3末端轴、4第一伺服电机、5双目相机组件、6联轴器、7支连杆、8安装板、9第一相机、10广角摄像头、11第二相机、12转动槽、13转动盘、14导向轴、15锁止套、16第二伺服电机、17传动齿轮、18第三伺服电机、19齿圈、20连接架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请同时参见图1至图3，一种基于双目相机的无人机三维全景应用系统，包括无人机云台1，无人机云台1的下方固定安装有动力箱2，动力箱2底部外壁的中心处延伸有末端轴3，末端轴3底端的外壁上焊接有连接架20，且连接架20的内部固定安装有第一伺服电机4，第一伺服电机4的型号为42jsf330as-1000，第一伺服电机4的输出轴上通过螺栓固定有联轴器6，联轴器6上固定安装有双目相机组件5，通过动力箱2内部的运动组件以及第一伺服电机4实现对双目相机组件5的运动调节，从而实现全景摄像的目的，双目相机组件5包括两个固定连接在联轴器6上且呈九十度交叉分布的支连杆7，每一个支连杆7远离联轴器6的一端均焊接有安装板8，两个安装板8上分别通过螺栓固定有第一相机9和第二相机11，第一相机9和第二相机11上均设置有广角摄像头10，提高摄像的范围，并保证了图像的清晰度。

进一步地，动力箱2顶部的内壁上开有转动槽12，且转动槽12的内部插接有可旋转的第三伺服电机18，第三伺服电机18的型号为42jsf330as-2000，末端轴3为第三伺服电机18的输出轴，第三伺服电机18的外壁上固定套接有齿圈19，动力箱2一侧的内壁上通过螺栓安装有第二伺服电机16，第二伺服电机16的型号为42jsf330as-3000，且第二伺服电机16的输出轴上安装有传动齿轮17，传动齿轮17与齿圈19之间形成啮合传动。

进一步地，广角摄像头10的镜头焦距为20－13毫米，视角为94-118度，焦距短，视角大，在较短的拍摄距离范围内，能拍摄到较大面积的景物。

进一步地，连接架20采用两个对称分布的固定圈和一个横杆共同组成，且两个固定圈固定套接在第一伺服电机4的外壁上，横杆固定焊接在两个固定圈顶部的外壁上，横杆与末端轴3形成固定连接，提高了第一伺服电机4与双目相机组件5安装时的稳定性，提高了对图像拍摄的质量。

进一步地，第三伺服电机18顶部的外壁上焊接有导向轴14，且导向轴14贯穿至转动槽12的上方，导向轴14的外部活动套接有锁止套15，且锁止套15与动力箱2形成固定连接，保证了第三伺服电机18运动时的精度，并提高了双目相机组件5的运动精度。

进一步地，第三伺服电机18和第二伺服电机16呈平行设置，且第三伺服电机18与第一伺服电机4呈垂直设置，上述电机的布置，运动合理，且由三个电机之间运动的合成，能够满足双目相机组件5。

进一步地，双目相机组件5的轨迹为半球形，达到全景摄像的目的，满足当下空中拍摄的技术要求。

工作原理：使用时，操作者把带有双目相机组件5的动力箱2固定安装在无人机云台1的下方，无人机在空中飞行进行图像采集时，操作者可通过地面主站对无人机发送指令，启动第一伺服电机4，使得第一伺服电机4通过联轴器6和支连杆7带动第一相机9和第二相机11旋转，实现对拍摄角度的调节；启动第二伺服电机16，使得第二伺服电机16通过传动齿轮17与齿圈19之间的啮合，实现第三伺服电机18在转动槽12内部的旋转，从而带动双目相机组件5与第一伺服电机4同步旋转，达到对拍摄角度的调节；启动第三伺服电机18，使得第三伺服电机18带动第一伺服电机4和双目相机组件5同步运动，实现对拍摄角度的调节，由三个运动的合成，实现对拍摄角度的全景摄像。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。