一种倾斜相机和激光雷达集成结构

1.本实用新型涉及倾斜摄影的技术领域，具体涉及一种倾斜相机和激光雷达集成结构。


背景技术：

2.倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术，通过在同一平台上搭载多台传感器，从一个垂直和四个倾斜的五个不同的角度采集影像，能够更加真实的反映地物的实际情况，极大地弥补了基于正射影像应用的不足。
3.目前市面上已有许多种类各异的倾斜摄影相关产品，有较倾斜相机结构更简单、重量更轻的二相机和三相机设备，但因为具有的相机较少，需要飞行作业的次数会比倾斜相机倾斜摄影设备的多，误差也比倾斜相机倾斜摄影的大。
4.另外，目前市场上多为倾斜相机单独进行拍摄作业或者激光雷达进行单独扫描工作，而不能够同时使用倾斜相机和激光雷达获取数据，效率较低。


技术实现要素：

5.基于上述表述，本实用新型提供了一种倾斜相机和激光雷达集成结构，通过将激光雷达和倾斜相机集成在一起，使得激光雷达和倾斜相机可同时作业、同时获取数据，大幅提高了作业效率。
6.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种倾斜相机和激光雷达集成结构，包括壳体、激光雷达组件和倾斜相机组件；所述倾斜相机组件包括相机框架和至少两个相机；所述相机框架安装在所述壳体内；所述相机均安装在所述相机框架上，且所述相机的镜头分别朝向下方；所述壳体上设置有至少两个光口，所述光口分别与所述相机的镜头一一对应且相适配；所述激光雷达组件包括激光雷达安装板和激光雷达；所述激光雷达安装板安装在所述相机框架的前侧，所述激光雷达安装在所述激光雷达安装板上，且所述激光雷达从所述壳体的前侧面伸出。
7.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
8.进一步的，所述相机包括一个主相机和四个侧相机，所述主相机的镜头朝向正下方，四个侧相机的镜头分别朝向前下方、后下方、左下方和右下方。
9.进一步的，所述相机框架包括主安装板、副安装板和五个相机安装板；所述主安装板设置于所述副安装板的前侧，所述主安装板和所述副安装板相互平行地竖直设置；五个所述相机安装板均设置于所述主安装板和所述副安装板之间，五个所述相机安装板的前侧分别固定于所述主安装板，五个所述相机安装板的后侧分别固定于所述副安装板。
10.进一步的，所述相机框架还包括至少一个加固件，所述加固件均位于所述主安装板和所述副安装板之间；所述加固件的前侧分别固定于所述主安装板，所述加固件的后侧分别固定于所述副安装板。
11.进一步的，所述相机安装板包括主相机安装板、左上相机安装板、右上相机安装
板、左下相机安装板和右下相机安装板；所述主相机安装板水平地设置于所述相机框架的中央；所述左上相机安装板设置于所述相机框架的左上方，且所述左上相机安装板的一面朝向前下方；所述右上相机安装板设置于所述相机框架的右上方，且所述右上相机安装板的一面朝向后下方；所述左下相机安装板设置于所述相机框架的左下方，且所述左下相机安装板的一面朝向右下方；所述右下相机安装板设置于所述相机框架的右下方，且所述右下相机安装板的一面朝向左下方。
12.进一步的，所述光口包括前光口、后光口、主光口和两个侧光口；所述前光口设置于所述壳体的前侧面上，与所述左上相机安装板相适配且朝向前下方；所述后光口设置于所述壳体的后侧面上，与所述右上相机安装板相适配且朝向后下方；所述壳体包括固定于底部的相机罩，所述相机罩向上凹且左右两侧面从下至上逐渐向内缩；两个所述侧光口分别设置在所述相机罩的左右两侧面上且分别与所述左下相机安装板及所述右下相机安装板相适配；所述主光口设置在所述相机罩的顶面且与所述主相机安装板相适配。
13.进一步的，所述集成结构还包括挂载组件，所述挂载组件包括挂载安装板、增高柱和挂载环；所述挂载安装板固定在所述主安装板的顶部；所述增高柱安装在所述挂载安装板的顶部且从所述壳体的顶部伸出；挂载环安装在所述增高柱的顶部。
14.进一步的，所述集成结构还包括惯导组件，所述惯导组件包括惯导安装板和惯导；所述惯导安装板固定在所述主安装板的后侧面的右下方，所述惯导安装于所述惯导安装板。
15.进一步的，所述集成结构还包括pcb板，所述pcb板通过铜螺柱固定在所述副安装板的后侧；所述相机均通过排线连接所述pcb板。
16.进一步的，所述壳体包括前壳体和后壳体，所述前壳体通过螺栓固定于所述主安装板，所述后壳体通过螺栓固定于所述副安装板，所述前壳体和所述后壳体的四周边沿紧贴。
17.与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下有益技术效果：
18.1、本实用新型通过将激光雷达和倾斜相机集成在一起，使得激光雷达和倾斜相机可同时作业、同时获取数据，大幅提高了作业效率；另外，倾斜相机可采用五相机结构，效率高且误差小；
19.2、本实用新型的相机框架结构稳定，只需更换相机安装板便可实现相机倾角的调整，且倾斜相机组件、激光雷达组件、惯导组件相对独立，激光雷达和惯导的拆装均不会影响相机之间的相对位置，保证了精度，且不会影响相机框架结构的稳定性；
20.3、本实用新型的外壳相对独立，拆装外壳不影响整个框架，避免了拆装外壳会影响标定的问题；
21.4、本实用新型的pcb板独立，维修便捷，大大提升了维修效率；
22.5、可根据实际设备的安装需求更换增高柱，从而调整整个设备的安装高度，以达到设备作业的最佳视角位置。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例提供的一种倾斜相机和激光雷达集成结构的爆炸示意图；
24.图2为本实用新型实施例中集成结构的正视图；
25.图3为本实用新型实施例中集成结构的后视图；
26.图4为本实用新型实施例中集成结构的仰视图；
27.图5为本实用新型实施例中相机框架的结构示意图；
28.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
29.1、相机框架；11、主安装板；12、副安装板；13、主相机安装板；14、左上相机安装板；15、右上相机安装板；16、左下相机安装板；17、右下相机安装板；18、加固件；21、主相机；22、左上相机；23、右上相机；24、左下相机、25右下相机；31、激光雷达安装板；32、激光雷达；41、挂载安装板；42、增高柱；43、挂载环；51、惯导安装板；52、惯导；61、pcb板；62、铜螺柱；7、前壳体；71、前光口；72、航插；73、按键；8、后壳体；81、后光口；82、散热片；83、调试口；84、调试口盖板；9、相机罩；91、主光口；92、侧光口。
具体实施方式
30.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
31.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技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术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，不是旨在于限制本技术。
32.可以理解，空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
33.一种倾斜相机和激光雷达集成结构，包括倾斜相机组件、激光雷达组件、挂载组件、惯导组件、pcb板61和壳体。
34.其中，倾斜相机组件包括相机框架1和安装在相机框架1上的五个相机，五个相机分别是主相机21和四个侧相机，主相机21的镜头朝向正下方，四个侧相机的镜头分别朝向前下方、后下方、左下方和右下方，从一个垂直和四个倾斜的五个不同的角度采集影像，能够更加真实的反映地物的实际情况。四个侧相机分别是左上相机22、右上相机23、左下相机24和右下相机25。
35.相机框架1包括主安装板11、副安装板12和五个相机安装板，主安装板11设置副安装板12的前侧，主安装板11和副安装板12相互平行地竖直设置。五个相机安装板均设置于主安装板11和副安装板12之间，五个相机安装板的前侧分别通过主安装板11上的导向槽限位后，通过螺栓固定于主安装板11，五个相机安装板的后侧分别通过副安装板12上的导向槽限位后，通过螺栓固定于副安装板12。五个相机安装板分别是主相机安装板13、左上相机安装板14、右上相机安装板15、左下相机安装板16和右下相机安装板17。
36.主相机安装板13设置于相机框架1的中央，并且主相机安装板13水平设置。主相机21通过螺栓安装在主相机安装板13上，使主相机21的镜头竖直指向正下方。
37.左上相机安装板14设置于相机框架1的左上方，且左上相机安装板14的一面朝向前下方。左上相机22通过螺栓安装在左上相机安装板14上，使左上相机22的镜头倾斜指向前下方。
38.右上相机安装板15设置于相机框架1的右上方，且右上相机安装板15的一面朝向后下方。右上相机23通过螺栓安装在右上相机安装板15上，使右上相机23的镜头倾斜指向后下方。
39.左下相机安装板16设置于相机框架1的左下方，且左下相机安装板16的一面朝向右下方。左下相机24通过螺栓安装在左下相机安装板16上，使左下相机24的镜头倾斜指向右下方。
40.右下相机安装板17设置于相机框架1的右下方，且右下相机安装板17的一面朝向左下方。右下相机25通过螺栓安装在右下相机安装板17上，使右下相机25的镜头倾斜指向左下方。
41.本实施例中，左上相机安装板14、右上相机安装板15、左下相机安装板16和右下相机安装板17与水平面的夹角均为44
°
，使左上相机22、右上相机23、左下相机24和右下相机25的镜头朝向与水平面的夹角相等且均为44
°
。
42.另外，主安装板11和副安装板12之间的底部还设置有两个加固件18，两个加固件18对称地设置在相机框架1的左右两侧，且加固件18的前端均通过螺栓固定于主安装板11，后端均通过螺栓固定于副安装板12，用于加强相机框架1的强度，使相机框架1更稳定。
43.激光雷达组件包括激光雷达安装板31和激光雷达32。激光雷达通过螺栓安装板31固定在主安装板11的前侧面上，激光雷达32通过螺栓安装在激光雷达安装板31上。
44.惯导组件包括惯导安装板51和惯导52。惯导安装板51通过主安装板11上的导向槽限位后，通过螺栓固定在主安装板11的后侧面的右下部。惯导52通过螺栓安装在惯导安装板51上。
45.pcb板61通过铜螺柱62固定在副安装板12的后侧面上，主相机21、左上相机22、右上相机23、左下相机24和右下相机25分别通过排线连接pcb板。本实施例中，pcb板61的后侧面上还设置有独立储存固定件。
46.壳体包括前壳体7、后壳体8和相机罩9。前壳体7通过螺栓固定在主安装板11的前侧，后壳体8通过螺栓固定在副安装板12的后侧。前壳体7额后壳体8的四周边沿紧贴。
47.前壳体7的前侧面左部设置有前光口71，前光口71倾斜指向前下方并与左上相机22相适配，使左上相机22通过前光口71接收外界光线。激光雷达32从前壳体7的前侧面伸出。前壳体7的左侧面下部还通过螺母设置有航插72和按键73。
48.后壳体8的后侧面右部设置有后光口81，后光口81倾斜指向后下方并与右上相机23相适配，使右上相机23通过后光口81接收外界光线。后壳体8的后侧面上还设置有散热片82和调试口83，调试口83处通过螺栓设置有调试口盖板84。拆下调试口盖板84后，即可通过调试口83对pcb板进行调试，方便快捷。
49.相机罩9安装在前壳体7和后壳体8的底部连接处，相机罩9的四个角通过螺栓分别固定于两个加固件18，具体的，螺栓穿过前壳体7或后壳体8后与加固件18螺纹连接。相机罩
9呈方形向上凹，并且四个侧壁均从下至上逐渐向内缩。相机罩9的左右两个侧壁上各安装有一侧光口92，使其中一个侧光口91朝向右下方并于左下相机24相适配，另一个侧光口92朝向左下方并于右下相机25相适配，左下相机24和右下相机25分别通过两个侧光口92接收外界光线。相机罩9的顶面上设置有主光口91，主光口91朝向下方并于主相机21相适配，主相机21通过主光口91接收外界光线。
50.挂载组件包括挂载安装板41、增高柱42和挂载环43。挂载安装板41通过螺栓固定在主安装板11的顶部。增高柱42通过螺栓安装在挂载安装板41的顶部且从前壳体7的顶部伸出。挂载环43通过螺栓安装在增高柱42的顶部，整个设备可通过挂载环挂载在无人机上。可根据实际设备的安装需求更换增高柱42，从而调整整个设备的安装高度，以达到设备作业的最佳视角位置。
51.本实施例稳定可靠、结构紧凑、强度高，能够保证设备作业过程中的稳定性和精度。相机框架1结构稳定，只需更换各个相机安装板便可实现相机倾角的调整，且倾斜相机组件、激光雷达组件、惯导组件、壳体和pcb板61相对独立，激光雷达和惯导的拆装均不会影响相机之间的相对位置，保证了精度，且不会影响相机框架1结构的稳定性；拆装壳体不影响整个框架，避免了拆装外壳会影响标定的问题；pcb板61维修便捷，大大提升了维修效率。
52.另外，本实用新型通过将激光雷达32和倾斜相机集成在一起，使得激光雷达32和倾斜相机可同时作业、同时获取数据，大幅提高了作业效率。倾斜相机采用五相机结构，效率高且误差小。
53.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。