[發(fā)明專利]無人機(jī)用小型航測相機(jī)曝光信號實(shí)時獲取及記錄方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310012924.9
• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN103925908A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉潘;張興元;張瑛;肖瑛;魏國;張帆;黃新忠;蔡國光
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶集團(tuán)武漢勘察研究院有限公司
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00
• 代理公司: 武漢金堂專利事務(wù)所 42212
• 代理人: 胡清堂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人機(jī)航空攝影測量領(lǐng)域，具體地說是一種無人機(jī)用小型航測相機(jī)曝光信號實(shí)時獲取及記錄方法。?

背景技術(shù)

在以往的無人機(jī)航空攝影測量工作中數(shù)碼相機(jī)曝光時刻的精確時間信息是沒有記錄或是記錄的信息與真實(shí)的信息相差較遠(yuǎn)。沒有精確的時間信息就不可能與精確的坐標(biāo)信息進(jìn)行有效的匹配關(guān)聯(lián)，這就使得航空攝影測量需要大量的地面像控點(diǎn)進(jìn)行精度支持。以往有兩種相差較遠(yuǎn)的時間記錄方法，其一是在自駕儀給相機(jī)曝光信號時同時記錄時間信息，由于自駕儀GPS頻率一般為4HZ左右，而飛機(jī)是在30米每秒左右的速度上連續(xù)飛行的，這就使得自駕儀記錄的時間信息與坐標(biāo)信息有相當(dāng)大的差距，而自駕儀給的曝光信息到相機(jī)實(shí)施曝光動作也有一段時間，而此時飛機(jī)在空中已經(jīng)發(fā)生了位移，所以此時自駕儀記錄的時間信息并不是相機(jī)真正曝光的時間信息。其二是通過相機(jī)快門上獲取時間信息，由于相機(jī)快門給信號到真正曝光也是有一段時間，這個與從自駕儀記錄并沒有大的區(qū)別。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是設(shè)計一種小型數(shù)碼航測相機(jī)曝光時刻精確的時間獲取與記錄方法。?

?本發(fā)明無人機(jī)用小型航測相機(jī)曝光信號實(shí)時獲取及記錄方法，相機(jī)曝光信號是從相機(jī)快門前簾獲取，由于快門前簾打開的同時相機(jī)CCD進(jìn)行感光，此時記載差分GPS設(shè)備記錄此信號的時間信息，由GPS進(jìn)行統(tǒng)一授時。具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)步驟如下：?

（1）從相機(jī)前簾引出事件接口以記錄時間信息，事件信號為3V脈沖電信號；

（2）在DGPS設(shè)備上設(shè)置事件記錄com接口，使得曝光的電脈沖信號可以被記錄、并使脈沖信號從相機(jī)到機(jī)載GPS設(shè)備單向通信，使得DGPS信號不干擾相機(jī)工作；

（3）DGPS設(shè)備數(shù)據(jù)記錄為20hz，即以時間記錄分辨率50ms為節(jié)點(diǎn)連續(xù)等時記錄相機(jī)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

（4）事件記錄文件定義為具有marktime時間標(biāo)記的坐標(biāo)文件；

（5）在機(jī)載GPS設(shè)備上設(shè)置易于插拔的SD卡接口，將DGPS設(shè)備中具有marktime時間標(biāo)記的坐標(biāo)文件進(jìn)行存儲，存儲量按能滿足8小時數(shù)據(jù)連續(xù)存儲的冗余設(shè)計。

本發(fā)明無人機(jī)用小型航測相機(jī)曝光信號實(shí)時獲取及記錄方法的優(yōu)點(diǎn)是：用具有高時間分辨率的DGPS裝置從小型數(shù)碼航測相機(jī)的前簾獲取更加精確的曝光時間信息。在作業(yè)過程中相機(jī)前簾打開，DGPS同時記錄當(dāng)時的時間信息，通過這種方法可以將事件記錄的精度大大的提高到幾十個毫秒的級別，為后續(xù)的工作做好精度基礎(chǔ)。?

附圖說眀

????圖1為無人機(jī)用小型航測相機(jī)曝光信號實(shí)時獲取及記錄方法結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)例以佳能550D數(shù)碼單反相機(jī)及NovAtel?20hz?DGPS主板為主要設(shè)備：?

????（1）、從佳能550D數(shù)碼單反相機(jī)快門前簾引出3V前簾驅(qū)動脈沖電信號，線路連接件接裝為航空自鎖插接件。

（2）、在NovAtel?20hz?DGPS主板設(shè)置事件記錄com接口，并將com口通信設(shè)置為從相機(jī)到機(jī)載GPS設(shè)備單向通信，使得DGPS信號不干擾相機(jī)工作。?

（3）、NovAtel?20hz?DGPS主板以時間記錄分辨率50ms為節(jié)點(diǎn)連續(xù)等時記錄相機(jī)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。?

（4）、事件記錄文件定義為具有marktime時間標(biāo)記的坐標(biāo)文件，下表數(shù)據(jù)：?

?

?????（5）、在機(jī)載NovAtel?20hz?DGPS主板上設(shè)置易于插拔的SD卡接口，將DGPS設(shè)備中具有marktime時間標(biāo)記的坐標(biāo)文件進(jìn)行存儲，存儲卡位1G的容量、機(jī)載DGPS主板供電為6600MAH的鋰聚合電池，連續(xù)運(yùn)行超過9.5小時，滿足8小時數(shù)據(jù)連續(xù)存儲的冗余設(shè)計。

（6）、marktime時間標(biāo)記的坐標(biāo)文件經(jīng)過數(shù)據(jù)分拆轉(zhuǎn)換可以獲取：時間標(biāo)記文件和坐標(biāo)文件。?

時間標(biāo)記文件：、?

?

坐標(biāo)文件：