基于無人機(jī)的攝像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】基于無人機(jī)的攝像系統(tǒng)，屬于攝像【技術(shù)領(lǐng)域】，用于解決現(xiàn)有無人機(jī)攝像機(jī)不能實(shí)時處理數(shù)據(jù)的缺陷。本發(fā)明的基于無人機(jī)的攝像系統(tǒng)包括固定在無人機(jī)機(jī)身下方的云臺，固定安裝在所述云臺上的相機(jī)，還包括圖像處理芯片，與所述圖像處理芯片相連的相機(jī)接口，與所述圖像處理芯片相連的控制設(shè)備，分別與所述控制設(shè)備相連的云臺接口、GPS接收機(jī)、無線網(wǎng)絡(luò)和地面控制站。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：體積小，傳輸速率高，傳輸距離遠(yuǎn)；能夠?qū)崿F(xiàn)圖像和定位信息的采集、傳輸；工作穩(wěn)定可靠。
【專利說明】基于無人機(jī)的攝像系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及攝像【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及基于無人機(jī)的攝像系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的民用無人機(jī)攝錄機(jī)，不外乎兩種：一是直接使用一些尼康，索尼等這些廠商 的傳統(tǒng)錄像機(jī)，不考慮無人機(jī)的特點(diǎn)，僅僅可以完成拍攝功能，拍攝質(zhì)量隨相機(jī)型號不同而 不同；二是采用一些無人機(jī)廠商提供的專用攝錄系統(tǒng)，但這些系統(tǒng)的拍攝畫面質(zhì)量較差，體 積也比較大，重量大，大大限制了無人機(jī)的飛行機(jī)動性和拍攝時間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供基于無人機(jī)的攝像系統(tǒng)。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：基于無人機(jī)的攝像系統(tǒng)，包括固定在無人機(jī)機(jī)身下方的云 臺，固定安裝在所述云臺上的相機(jī)，還包括圖像處理芯片，與所述圖像處理芯片相連的相機(jī) 接口，與所述圖像處理芯片相連的控制設(shè)備，分別與所述控制設(shè)備相連的云臺接口、GPS接 收機(jī)、無線網(wǎng)絡(luò)和地面控制站；所述控制設(shè)備通過串口一與所述圖像處理芯片相連，所述控 制設(shè)備通過串口二與所述GPS接收機(jī)相連；所述控制設(shè)備包括控制芯片以及分別與所述控 制芯片相連的電源、串口電路、IXD顯示電路、USB接口電路、存儲設(shè)備、時鐘電路、JTAG仿真 接口。
[0005] 所述相機(jī)接口包括并行數(shù)據(jù)接口和圖像傳感器接口；所述并行數(shù)據(jù)接口的數(shù)據(jù)輸 入格式為bayer格式和YUV(YCbCr)格式。
[0006] 所述圖像處理芯片的型號為中星微電子的VC0706芯片。
[0007] 所述相機(jī)為CMOS相機(jī)。
[0008] 所述控制芯片為美國"德州儀器"生產(chǎn)的TMS320DM8148芯片。
[0009] 本發(fā)明的有益效果是：體積小，傳輸速率高，傳輸距離遠(yuǎn)；能夠?qū)崿F(xiàn)圖像和定位信 息的采集、傳輸；工作穩(wěn)定可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0011] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做出說明。
[0013] 參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例的基于無人機(jī)的攝像系統(tǒng)包括安裝在無人機(jī)上的云臺、 CMOS相機(jī)、VC0706圖像處理芯片、控制設(shè)備、地面控制站。
[0014] 在本實(shí)施例中，相機(jī)固定安裝在云臺上。相機(jī)采用12V的高分辨率CMOS相機(jī)作為 航拍相機(jī)，28_定焦鏡頭，鏡頭采用的是百萬級的cctv鏡頭，300萬像素，傳感器尺寸為1/3 英寸，支持平行或串行的1080P輸出。
[0015] 相機(jī)接口有兩個，其中一個為并行數(shù)據(jù)接口，支持兩種輸入格式：1)原始像素格 式即bayer格式，最高支持16位，本實(shí)施例中采用格式12位的數(shù)據(jù)輸入，2)YUV(YCbCr)格 式，支持4:2:2格式輸入，數(shù)據(jù)為8位或者16位；另一個接口為圖像傳感器接口，在水平方 向和垂直方向同時支持最高32000個像素點(diǎn)。
[0016] 圖像處理芯片采用中星微電子的VC0706圖像處理芯片。圖像處理芯片通過控制 指令控制VC0706圖像處理芯片實(shí)現(xiàn)控制相機(jī)進(jìn)行拍照，同時還能進(jìn)行相機(jī)拍攝的視頻和 圖像進(jìn)行壓縮處理以及數(shù)字圖像傳輸?shù)热蝿?wù)，其支持的圖像壓縮格式是H. 264和JPEG。
[0017] 控制芯片分別與電源、串口電路、IXD顯示電路、USB接口電路、存儲設(shè)備、時鐘電 路、JTAG仿真接口相連，如圖2所示。
[0018] 在本實(shí)施例中，控制芯片采用美國廠商"德州儀器"在2011年推出的"達(dá)芬奇"系 列芯片TMS320DM8148。該芯片可以在3瓦特功率下提供的視頻為1080p 60幀單視頻流、3 個720p30幀同步視頻流或多個較低分辨率視頻流組合。
[0019] 與TMS320DM8148控制芯片相連的電源采用TPS7333QD芯片，將外接+5V電壓轉(zhuǎn)化 為+3. 3V，給電路板提供+5V，+3. 3V電壓，并使用分壓電路給CPU提供+1. 8V的電壓，滿足 系統(tǒng)供電要求。
[0020] 串口電路通過RS-422或者RS-232信號與相機(jī)部分實(shí)時通信，判斷相機(jī)工作是否 正常并通過觸發(fā)按鈕發(fā)送開拍信號，返回拍攝張數(shù)，最后送LCD顯示電路進(jìn)行顯示。
[0021] 選用的LCD顯示電路型號為LQ080V3DG01，由于TMS320DM8148內(nèi)部自帶一個LCD 驅(qū)動控制器，其接口可以與單色、灰度、彩色STN型和彩色TFT型的LCD直接相連。
[0022] 時鐘電路分為兩個部分，對于控制電路，選擇22. 1284MHZ的晶體振蕩器，為 TMS320DM8148提供時鐘周期信號。
[0023] 存儲設(shè)備選用NAND存儲器，存儲照片或者視頻。
[0024] USB接口電路用于將存儲設(shè)備內(nèi)的存儲的照片通過USB接口傳輸?shù)接?jì)算機(jī)設(shè)備。
[0025] 控制設(shè)備通過控制指令控制圖像處理芯片實(shí)現(xiàn)控制相機(jī)拍照圖像數(shù)據(jù)壓縮以及 數(shù)字圖像傳輸?shù)热蝿?wù)；控制設(shè)備將GPS接收機(jī)發(fā)出的數(shù)據(jù)按照國家標(biāo)準(zhǔn)的接收機(jī)數(shù)據(jù)輸出 格式進(jìn)行解碼，再將采集到的圖像數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)按照事先約定好的通信協(xié)議通過無線網(wǎng)絡(luò)與 地面控制站的進(jìn)行通信，由此實(shí)現(xiàn)了圖像和定位信息的采集、傳輸功能。
[0026] 以上對本發(fā)明的一個實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施 例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn) 等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 基于無人機(jī)的攝像系統(tǒng)，包括固定在無人機(jī)機(jī)身下方的云臺，固定安裝在所述云臺 上的相機(jī)，其特征在于：還包括圖像處理芯片，與所述圖像處理芯片相連的相機(jī)接口，與所 述圖像處理芯片相連的控制設(shè)備，分別與所述控制設(shè)備相連的云臺接口、GPS接收機(jī)、無線 網(wǎng)絡(luò)和地面控制站；所述控制設(shè)備通過串口一與所述圖像處理芯片相連，所述控制設(shè)備通 過串口二與所述GPS接收機(jī)相連；所述控制設(shè)備包括控制芯片以及分別與所述控制芯片相 連的電源、串口電路、IXD顯示電路、USB接口電路、存儲設(shè)備、時鐘電路、JTAG仿真接口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人機(jī)的攝像系統(tǒng)，其特征在于：所述相機(jī)接口包括 并行數(shù)據(jù)接口和圖像傳感器接口；所述并行數(shù)據(jù)接口的數(shù)據(jù)輸入格式為bayer格式和 YUV(YCbCr)格式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人機(jī)的攝像系統(tǒng)，其特征在于：所述圖像處理芯片的 型號為中星微電子的VC0706芯片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人機(jī)的攝像系統(tǒng)，其特征在于：所述相機(jī)為CMOS相 機(jī)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人機(jī)的攝像系統(tǒng)，其特征在于：所述控制芯片為美國 "德州儀器"生產(chǎn)的TMS320DM8148芯片。
【文檔編號】H04N7/18GK104159015SQ201410431998
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】李輝 申請人:天津雷航光電科技有限公司