一種自動檢測的攝影控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種自動檢測的攝影控制裝置，包括：主控模塊、傳輸模塊、總線模塊和電源模塊，該主控模塊的輸入端連接至飛行器內(nèi)置的GPS定位模塊，主控模塊的輸出端連接至所述飛行器上的至少一臺相機，每臺相機內(nèi)均設(shè)有數(shù)據(jù)存儲器；主控模塊、傳輸模塊和總線模塊依次電連接，總線模塊與數(shù)據(jù)存儲器連接；以及電源模塊為主控模塊和傳輸模塊供電。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型能夠自動控制數(shù)碼相機曝光，同時控制攝影圖片實時高速傳輸，能夠高效、快速地傳輸和切換。
【專利說明】一種自動檢測的攝影控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及圖像控制及傳輸領(lǐng)域，具體涉及一種用于自動檢測的攝影控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]飛機在進行航空攝影時，由于受到本機和氣流等多重影響，導(dǎo)致機體無法保持平穩(wěn)，這給機載相機對指定區(qū)域高精度拍攝帶來很大困難。為了有效降低機體震動和抖動所帶來的影響，可配置高性能的陀螺穩(wěn)定平臺來搭載相機，從而實現(xiàn)高精度的方位對準(zhǔn)，并控制相機嚴(yán)格按制定航向拍攝。陀螺穩(wěn)定平臺如采用捷聯(lián)方式的平臺，具有體積小、重量輕、成本低、補償范圍大的特點，可以降低航拍飛機的等級要求，減少拍攝作業(yè)對于天氣等多種環(huán)境因素的依賴，提高拍攝效果和后期處理的質(zhì)量。
[0003]目前，對于提高航拍質(zhì)量的研究主要集中在對其機械結(jié)構(gòu)進行改進上，如在現(xiàn)有的小型三軸陀螺穩(wěn)定平臺的基礎(chǔ)上，增加減振結(jié)構(gòu)，結(jié)合捷聯(lián)慣導(dǎo)模塊輸出角度信息，實現(xiàn)平臺的任意指向控制，使其能自動調(diào)整當(dāng)前鏡頭位置實現(xiàn)自動對準(zhǔn)方位；或利用速率陀螺作為速度反饋元件，構(gòu)成速度穩(wěn)定的平臺，克服位置陀螺控制范圍小的問題。然而，隨著航拍攝影立體測量要求的提高，對于攝影圖片的質(zhì)量及傳輸都提出了更高要求，而現(xiàn)有技術(shù)并未實現(xiàn)數(shù)碼相機曝光的自動控制，也未實現(xiàn)攝影圖片的高速傳輸，這就成為亟待解決的一個問題。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種自動檢測的攝影控制裝置，該控制裝置集自動控制數(shù)碼相機曝光、控制攝影圖片高速傳輸?shù)榷喾N功能于一身，能夠高效、快速實現(xiàn)多個圖片存儲器之間的傳輸和切換。
[0005]為達到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種自動檢測的攝影控制裝置，包括:主控模塊、傳輸模塊、總線模塊和電源模塊，其中，主控模塊的輸入端連接至飛行器內(nèi)置的GPS定位模塊，主控模塊的輸出端連接至所述飛行器上的至少一臺相機，每臺相機內(nèi)均設(shè)有數(shù)據(jù)存儲器；所述主控模塊、傳輸模塊和總線模塊依次電連接，所述總線模塊與數(shù)據(jù)存儲器連接；電源模塊為主控模塊和傳輸模塊供電。
[0006]進一步，該主控模塊包括:控制器、存儲器、數(shù)據(jù)傳輸端口、串口通信端、相機控制端和GPS輸入端；其中，數(shù)據(jù)傳輸端口用于與傳輸模塊電連接，從相機的數(shù)據(jù)存儲器中快速獲取的數(shù)據(jù)信息并傳遞至控制器；串口通信端與至少一臺相機連接，實時監(jiān)控相機拍攝的參數(shù)信息并傳遞至控制器；GPS輸入端與飛行器內(nèi)置的GPS定位模塊連接，實時讀取飛行器的位置信息并傳遞至控制器，存儲器中預(yù)先儲存著不同位置的相機拍攝的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)信息；控制器對所接收的上述信息進行分析，并利用相機控制端對相機進行相應(yīng)的控制。
[0007]進一步，該控制器根據(jù)飛行器的位置信息，將所述位置對應(yīng)的相機的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)信息與串口通信端所監(jiān)測到的相機參數(shù)信息進行比對，當(dāng)參數(shù)值超出預(yù)設(shè)范圍時，則進行相應(yīng)的調(diào)整。
[0008]在實用新型中，相機的參數(shù)信息是相機電池的電壓狀態(tài)和/或曝光時間。當(dāng)串口通信端監(jiān)測到曝光時間過長時，控制器的相機控制端驅(qū)動其所連接的光耦隔離電路，控制并提高相機的快門速度。
[0009]作為一種優(yōu)選的實施方式，該主控模塊還設(shè)有報警模塊，當(dāng)串口通信端監(jiān)測到相機電池的電壓信號低于預(yù)設(shè)值(如3v)時，控制器驅(qū)動報警模塊報警。
[0010]作為優(yōu)選，主控模塊中還可以設(shè)置其他輔助模塊，如Flash存儲模塊等。采用Flash存儲模塊，可以有選擇性地保存相機操作的數(shù)據(jù)，可采用SPI方式和CPU模塊通信。
[0011]作為優(yōu)選，傳輸模塊可選用USB傳輸器,相機的數(shù)據(jù)存儲器可以是TF/SD卡。
[0012]本實用新型提供了一種自動檢測的攝影控制裝置，該裝置能夠自動監(jiān)測飛行器上一臺或多臺數(shù)碼相機的狀態(tài)參數(shù)，并將采集到的參數(shù)與預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進行對比，并進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)和控制，從而實現(xiàn)對無人機上數(shù)碼相機的自動控制。 [0013]本實用新型還能根據(jù)飛行器飛行過程中的飛行位置來對數(shù)碼相機的當(dāng)前設(shè)置進行調(diào)整，從而使得飛行器在不同的飛行高度都能拍攝出高質(zhì)量的照片，獲得有用的航拍數(shù)據(jù)。此外，本實用新型還實現(xiàn)了攝影圖片的實時高速傳輸，也利用實現(xiàn)了多個圖片數(shù)據(jù)存儲器的讀取、傳輸和切換。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]為了更好地理解和實施，下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型。
[0015]圖1是本實用新型所述攝影控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖；
[0016]圖2是本實用新型所述攝影裝置中主控模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]其中:1主控模塊、2傳輸模塊、3總線模塊、4電壓模塊、5GPS定位模塊、61...6N相機、71...7NTF/SD卡、10控制器、11存儲器、12數(shù)據(jù)傳輸端口、13---串口通f目端、14---相機控制端、15---GPS輸入端。
【具體實施方式】
[0018]本實用新型所述的攝影控制器主要應(yīng)用于飛行器航拍領(lǐng)域，可以適用于自動控制數(shù)碼相機的拍攝以獲取高質(zhì)量的圖片，并同時控制相機所拍攝圖片的高速傳輸。本實用新型所述實施例可適用于一臺或多臺相機，在此以5臺相機為例，但不局限于此數(shù)目，必要時可根據(jù)實際需要對相機數(shù)目進行增減。
[0019]在本實用新型的實施例中，該攝影控制器設(shè)置在飛行器上，與該飛行器上5臺用于航拍的數(shù)碼相機連接，這5臺數(shù)碼相機分別位于飛行器的不同位置，朝向不同的方位，從而可方便地拍攝不同角度的畫面。該飛行器中設(shè)置有GPS定位模塊。
[0020]圖1為本實用新型所述一種攝影控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖，其包括:主控模塊1、傳輸模塊2、總線模塊3和電源模塊4。其中，主控模塊I為單片機，如可選用價格低、處理速度快、系統(tǒng)中斷響應(yīng)能力強的ARM處理器。傳輸模塊2優(yōu)選為USB2.0傳輸控制器，可選用高速傳輸芯片?？偩€模塊3可采用總線收發(fā)器，負(fù)責(zé)總線數(shù)據(jù)的收發(fā)。主控模塊I的輸入端連接至飛行器內(nèi)置的GPS定位模塊5，主控模塊I的輸出端連接至所述飛行器上的N臺相機61 ".6Ν，每臺相機內(nèi)均設(shè)有數(shù)據(jù)存儲器，在本實施例中數(shù)據(jù)存儲器為TF/SD卡71，72…7N，并且N為5。主控模塊1、傳輸模塊2和總線模塊3依次電連接，在具體實施過程中，這三個主要功能模塊分別設(shè)置在三塊電路板上，以排線形式連接。該總線模塊I還與數(shù)據(jù)存儲器71…7N連接。電源模塊4為主控模塊I和傳輸模塊2供電。
[0021]圖2是主控模塊的主要構(gòu)成圖，如圖所示，主控模塊I包括:控制器10、存儲器11、數(shù)據(jù)傳輸端口 12、串口通信端13、相機控制端14和GPS輸入端15。數(shù)據(jù)傳輸端口 12具體為5組I/O端口，依次與傳輸模塊2和總線模塊3通信，分別向5張TF/SD卡中讀取數(shù)據(jù)信息。串口通信端13作為調(diào)試觀察串口，可用于實時監(jiān)控飛行器上各臺相機的拍攝參數(shù)，使控制器10及時了解相機的狀態(tài)，采取適當(dāng)?shù)恼{(diào)控措施。GPS輸入端15可實時讀取飛行器的GPS定位模塊5所采集的當(dāng)前位置信息，并將當(dāng)前位置信息傳輸至控制器10，控制器10根據(jù)飛行器當(dāng)前所處位置，將該位置所對應(yīng)的預(yù)存于存儲器11內(nèi)的相機參數(shù)與串口通信端13所監(jiān)測到的參數(shù)進行比對，若當(dāng)前參數(shù)信息與預(yù)設(shè)值不同，則進行相應(yīng)的調(diào)整，從而使得相機在不同位置時能夠?qū)崟r自動調(diào)節(jié)其參數(shù)值，使其拍攝出高質(zhì)量的圖片。相機參數(shù)可以包括像素數(shù)、分辨率、感光度、快門速度等，預(yù)存的參數(shù)信息根據(jù)相機型號的不同而不同。相機控制端14根據(jù)控制器10給出的控制指令對相機的參數(shù)進行調(diào)控，從而使得相機在不同位置時能夠?qū)崟r自動調(diào)節(jié)其參數(shù)值，使其拍攝出高質(zhì)量的圖片。
[0022]作為優(yōu)選，在本實施例的主控模塊中還可以設(shè)置其他輔助模塊，如Flash存儲模塊和低電壓報警模塊等。采用Flash存儲模塊，可以有選擇性地保存相機操作的數(shù)據(jù)，可采用SPI方式和主控模塊通信。采用低電壓報警模塊，可以采集相機電池的電壓信號，設(shè)置閾值，如3v，當(dāng)電池電壓低于3v時，驅(qū)動報警器報警。 [0023]在本實用新型中，傳輸模塊2通過總線模塊3的收發(fā)功能讀取儲存在相機TF/SD卡中的信息，并將信息高速傳輸至主控模塊I。具體為采用四數(shù)據(jù)線SDIO模式與總線模塊3進行通信，Sl-SDCLK-C是SD卡驅(qū)動時鐘，由傳輸模塊2提供，S1-SDDATA0-C、S1-SDDATA1-C、S1-SDDATA2-C、S1-SDDATA3-C 是 TF/SD 卡的數(shù)據(jù)線，Sl-SDCDM-C 為 SD 卡 CMD 線，TF/SD 卡通過CMD線接收傳輸模塊2的控制命令和返回狀態(tài)命令，同時CMD線和主控模塊I通信，接受主控模塊I的調(diào)度，Sl-SD⑶N為TF/SD卡狀態(tài)探測線，高電平(2.4-3.3V)表示沒有探測到卡，低電平(0-0.3V)表示已探測到卡，Sl-SDWP寫保護線；S1-DM、S1-DP為USB2.0的數(shù)據(jù)線，經(jīng)過磁珠過濾后接USB方型端口，USB 口是四線制，3.3V電源經(jīng)過電感為USB通信模塊供電，減少了外部的電磁干擾。
[0024]在本實用新型中，電源模塊4具體包括電源轉(zhuǎn)換電路。電源轉(zhuǎn)換電路采用國標(biāo)12v直流電源，12v正電壓經(jīng)過瞬態(tài)抑制防靜電保護穩(wěn)壓管和高阻抗電阻連接至地(GND)形成穩(wěn)壓保護。12v正電壓經(jīng)過鋁電解電容正極濾波后，通過開關(guān)電源轉(zhuǎn)換芯片將12V電壓轉(zhuǎn)換為5V電壓輸出，同時經(jīng)過穩(wěn)壓管負(fù)極穩(wěn)壓、電感過濾、電解電容濾波之后形成穩(wěn)定可靠的5V電壓電路供后繼電路使用；該穩(wěn)定的5V電壓再經(jīng)過轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換為3.3V電壓供主控模塊及其他IC芯片使用。
[0025]在實際應(yīng)用中飛行器在飛行過程中，根據(jù)預(yù)設(shè)的時間間隔同時或依次啟動的一臺或多臺相機進行拍攝，當(dāng)相機開始拍攝時，啟動本實用新型所述的攝影控制裝置，向電源模塊4輸入啟動電壓。電源模塊4為主控模塊I提供12v和5v直流電壓，并將輸入的12v和5v直流電壓轉(zhuǎn)換為5v和3.3v電壓輸出至傳輸模塊2，為其供電。相機拍攝照片后儲存在TF/SD卡中，主控模塊I的控制器10每隔一定時間間隔發(fā)出一次傳輸指令，將TF/SD卡中的數(shù)據(jù)經(jīng)由總線模塊3通過傳輸模塊2讀取并傳送至控制器10?？刂破?0分析所攝圖像的質(zhì)量，如像素數(shù)、分辨率等，判斷圖像質(zhì)量是否符合要求。若圖像質(zhì)量較差，則根據(jù)GPS輸入端獲取的當(dāng)前位置信息，將該位置所對應(yīng)的預(yù)存于存儲器11內(nèi)的相機參數(shù)與串口通信端13所監(jiān)測到的參數(shù)進行比對，若當(dāng)前參數(shù)信息與預(yù)設(shè)值不同，則利用相機控制端14進行相應(yīng)的調(diào)整。
[0026]對于相機參數(shù)的控制，此處以控制曝光時間為例，當(dāng)監(jiān)測到曝光時間過長，導(dǎo)致相機與景物之間相對位移造成影像模糊，照片成像質(zhì)量差時?？刂破?0利用相機控制端14經(jīng)過五條相機控制線連接至光耦隔離電路，控制并提高五臺相機的快門速度，從而縮短曝光時間，得到質(zhì)量更好的照片。此外，控制器10還可以控制和選擇每張TF/SD卡單獨和傳輸模塊2通信，采用流線型控制方式，利用定時中斷從卡I到卡5輪流讀取數(shù)據(jù)。
[0027]本實用新型并不局限于上述實施方式，如果對本實用新型的各種改動或變形不脫離本實用新型的精神和范圍，倘若這些改動和變形屬于本實用新型的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變形。
【權(quán)利要求】
1.一種自動檢測的攝影控制裝置，包括:主控模塊、傳輸模塊、總線模塊和電源模塊，其特征在于， -所述主控模塊的輸入端連接至飛行器內(nèi)置的GPS定位模塊，主控模塊的輸出端連接至所述飛行器上的至少一臺相機，每臺相機內(nèi)均設(shè)有數(shù)據(jù)存儲器； -所述主控模塊、傳輸模塊和總線模塊依次電連接，所述總線模塊與數(shù)據(jù)存儲器連接； 以及 -電源模塊為主控模塊和傳輸模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動檢測的攝影控制裝置，其特征在于，所述主控模塊包括:控制器、存儲器、數(shù)據(jù)傳輸端口、串口通信端、相機控制端和GPS輸入端；其中， -數(shù)據(jù)傳輸端口與傳輸模塊連接，從相機的數(shù)據(jù)存儲器中快速獲取的數(shù)據(jù)信息并傳遞至控制器； -串口通信端與所述至少一臺相機連接，實時監(jiān)控相機拍攝的參數(shù)信息并傳遞至控制器； -GPS輸入端與飛行器內(nèi)置的GPS定位模塊連接，實時讀取飛行器的位置信息并傳遞至控制器； -所述存儲器中預(yù)先儲存著不同位置的相機拍攝的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)信息； -所述控制器對所接收的上述信息進行分析，并利用相機控制端對相機進行相應(yīng)的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動檢測的攝影控制裝置，其特征在于，所述控制器根據(jù)飛行器的位置信息，將所述位置對應(yīng)的相機的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)信息與串口通信端所監(jiān)測到的相機參數(shù)信息進行比對，當(dāng)參數(shù)值超出預(yù)設(shè)范圍時，則進行相應(yīng)的調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動檢測的攝影控制裝置，其特征在于，所述相機的參數(shù)信息是相機電池的電壓狀態(tài)和/或曝光時間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動檢測的攝影控制裝置，其特征在于，當(dāng)串口通信端監(jiān)測到曝光時間過長時，控制器的相機控制端驅(qū)動其所連接的光耦隔離電路，控制并提高相機的快門速度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動檢測的攝影控制裝置，其特征在于，所述主控模塊還設(shè)有報警模塊，當(dāng)串口通信端監(jiān)測到相機電池的電壓信號低于預(yù)設(shè)值時，控制器驅(qū)動報警模塊報警。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求所述的自動檢測的攝影控制裝置，其特征在于，所述傳輸模塊為USB傳輸器,所述相機的數(shù)據(jù)存儲器為TF/SD卡。
【文檔編號】H04N17/00GK203747900SQ201420043938
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】徐鵬 申請人:徐鵬