[發明專利]七鏡頭無人機全景攝像機及其圖像處理方法

有效

• 申請號: 201710506556.1
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107205118B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 張鳴之;馬娟;黃喆;石愛軍;莫思特;薛躍明;蘇永超;劉濱;李碧雄;楊飛
• 申請（專利權）人: 中國地質環境監測院
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N5/235;H04N9/04;H04N9/73;B64D47/08
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙) 51217
• 代理人: 潘育敏

本發明公開了一種七鏡頭無人機全景攝像機及其圖像處理方法。全景攝像機由安裝支架和圖像處理系統兩部分組成。圖像處理系統包含7個相同的圖像傳感器和7個相同規格的定焦鏡頭。安裝支架由2個側面板，4個斜面板，2個側面固定板，4個斜面固定板和底板連接而成。底板、側面板和斜面板用于安裝圖像傳感模塊。側面固定板和斜面固定板作為固定板用于安裝支架。圖像處理系統含圖像傳感模塊、可編程門陣列以及外圍電路、無線傳輸模塊、視頻壓縮處理芯片以及其外圍電路。本發明可同時拍攝大范圍圖像信號，從多個視角拍攝圖像數據，提高無人機拍攝圖像數據的效率和豐富的圖像數據。七個圖像傳感器統一控制，消除不同快門時刻以及不同控制模式下圖像拼接噪聲。

技術領域

本發明屬于攝像機領域，特別涉及無人機承載的攝像機。具體是七鏡頭無人機全景攝像機及其圖像處理方法。

背景技術

無人機攝像搭載的全景相機系統已經廣泛應用于國民經濟各個領域和國防建設中，在國家建設和安全保護方面有著重要作用。隨著科技的不斷進步，無人機全景攝像機正在不斷提升。但是現有技術還存在不足，還需要質量技術更進一步提高。中國專利CN201610912717.2《一種無人機搭載的全景相機系統及其操作方法》利用多面體作為載體，集攝像設備、GPS與BDS定位和OSD圖像處理為一體的便捷全景定位系統，結構簡單，體積較小，省去間接過程環節，拍攝更全面、更準確，信息反饋更及時。不足是對于拼接存在死角，不能適應不同鏡頭與圖像傳感器配合，拼接算法復雜。中國專利CN201610552295.2《無人機拍攝全景圖的方法及裝置》能夠控制無人機自動旋轉并拍攝圖像，從而在不采用全景相機的前提下大大提高了拍攝全景圖的操作便捷性。不足是僅采用單鏡頭，拼接圖像存在時間差，拼接算法復雜。中國專利CN201320554125.X《全景影像無人機采集系統》將全景相機搭載在無人機上進行空中影像采集，具有采集范圍廣、采集效率高的優點。全景相機的鏡頭朝向不同的方向，能夠從不同角度采集一個物體的影像，具有采集精度高的優點。不足是對于拼接存在死角，不能適應不同鏡頭與圖像傳感器配合，拼接算法復雜。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，給出一種多鏡頭全景結構系統構建方法，并針對所涉及結構給出圖像處理方法。

本發明的目的是這樣達到的：

一種七鏡頭無人機全景攝像機，其特征在于：全景攝像機由兩部分組成，安裝支架和圖像處理系統；圖像處理系統安裝在安裝支架上；安裝支架固定在無人機底部。

圖像處理系統包含7個相同的圖像傳感器和7個相同規格的定焦鏡頭，設圖像傳感器感應的像素縱向為x像素，橫向為y像素(xy),傳感像素的長和寬都為w；定焦鏡頭的焦距為z,則圖像傳感器感應面的長度為xw，寬度為yw；

令

即α等于0.5xw/z的反正切函數的兩倍，β等于0.5yw/z的反正切函數的兩倍，α和β的單位為度；

安裝支架由多個平板連接而成，含兩個側面板ABHG、EDOP，四個斜面板BCJI、CDLK、EFRQ、AFST，兩個側面固定板GHhg、OPpo，四個斜面固定板IJji、KLlk、QRrq、STts和底板ABCEDF。側面板ABHG、EDOP、斜面板BCJI、CDLK、EFRQ、AFST連接在底板ABCEDF上。側面固定板GHhg、OPpo分別連接在側面板ABHG、EDOP上，斜面固定板IJji、KLlk、QRrq、STts分別連接在斜面板BCJI、CDLK、EFRQ、AFST上。

側面板ABHG、EDOP和斜面板BCJI、CDLK、EFRQ、AFST作為支撐板，用于安裝圖像傳感模塊，并連接底板和固定板；