[發明專利]一種基于無人機的防護林帶分層葉面積密度測定裝置和方法

在審

• 申請號: 202310432271.3
• 申請日: 2023-04-21
• 公開（公告）號: CN116295135A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 朱教君;齊珂
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽應用生態研究所
• 主分類號: G01B11/28
• 分類號: G01B11/28;B64U10/14;B64D47/08;G01C11/04;G01C11/00;G01N9/24;G01N9/36;B64U101/30
• 代理公司: 北京君莫知識產權代理事務所(普通合伙) 11715
• 代理人: 崔云鶴

1.一種基于無人機的防護林帶分層葉面積密度測定裝置，其特征在于，裝置包括：無人飛行器、相機云臺、運動相機和魚眼鏡頭；在無人飛行器的上表面固定連接相機云臺，相機云臺上固定連接運動相機，魚眼鏡頭固定安裝在運動相機上，調整相機云臺使得魚眼鏡頭垂直向上，無線控制裝置與無人飛行器的控制系統和運動相機的控制系統無線連接。

2.如權利要求1所述的測定裝置，其特征在于，使用二維調節平臺替代相機云臺，二維調節平臺包括：x向調節臺和y向調節臺；x向調節臺包括：x向底座和x向移動板，x向底座設有四個用于連接無人飛行器上表面的通孔，x向底座的兩側分別向上延伸形成有x向支撐板，兩個x向支撐板分別向內側形成有四個x向滑桿，x向移動板通過其兩側形成的四個x向滑桿孔與四個x向滑桿配合實現懸空滑動；x向滑桿上均套設有x向彈簧，x向彈簧的一端與x向支撐板連接，x向彈簧的另一端與x向移動板連接；一個x向支撐板的外側壁上設有x向電機，x向電機的輸出軸與x向驅動桿連接，x向驅動桿外側設有外螺紋與x向移動板上設置的x向內螺紋孔配合實現x向移動板的x向左右移動；x向調節臺和y向調節臺的結構相同，y向調節臺的尺寸比x向調節臺小，y向調節臺的y向底座固定安裝在x向移動板上表面。

3.如權利要求1所述的測定裝置，其特征在于，魚眼鏡頭為魚眼鏡頭夾片。

4.如權利要求1所述的測定裝置，其特征在于，魚眼鏡頭與運動相機通過連接裝置固定連接，連接裝置包括：轉接板和轉接板兩側分別向下延伸形成的夾持板；兩個夾持板位于運動相機的兩側，夾持板上形成有至少兩個螺紋孔，緊固螺釘穿過螺紋孔將連接裝置固定在運動相機上，轉接板上設有通孔以供運動相機上部殼體穿過，在轉接板通孔的外部、轉接板的上表面形成有圓環形凸起，圓環形凸起的頂部形成有圓環形強磁體，圓環形凸起的外側面形成若干錐形凹陷。

5.如權利要求4所述的測定裝置，其特征在于，魚眼鏡頭的外殼包括：圓柱形殼體以及形成在殼體內部的腔體，腔體用于容置鏡片組，殼體的下部設有磁吸固定機構用于與連接裝置的圓環形凸起和圓環形強磁體配合實現魚眼鏡頭的鎖緊固定。

6.如權利要求5所述的測定裝置，其特征在于，圓柱形殼體的底部形成有用于容置連接裝置的圓環形凸起和圓環形強磁體的環形凹槽，在圓柱形殼體內的環形凹槽的外側均布有若干磁吸固定機構，若干磁吸固定機構數量與若干錐形凹陷數量相同，圓環形強磁體和圓環形凸起完全插入環形凹槽內，圓環形強磁體吸引鋼塊，鋼塊貼合在圓環形強磁體上，連接在鋼塊后面和圓柱形殼體之間的復位彈簧被處于拉伸狀態，鋼塊通過彎曲連桿帶動錐形定位塊向圓環形凸起運動，旋轉魚眼鏡頭直至錐形定位塊落入錐形凹陷中。

7.如權利要求4所述的測定裝置，其特征在于，在轉接板的下表面靠近運動相機邊緣的位置設置填充帶，填充帶的材料為可塑性好的高分子合成樹脂。

8.如權利要求1所述的測定裝置，其特征在于，魚眼鏡頭包括：從物面至像面依次設置的第一透鏡L1、第二透鏡L2、第三透鏡L3、第四透鏡L4、第五透鏡L5、第六透鏡L6、第七透鏡L7、第八透鏡L8和第九透鏡L9，第一透鏡L1、第二透鏡L2和第九透鏡L9為具有負光焦度的彎月透鏡，第四透鏡L4和第六透鏡L6為具有負光焦度的雙凹透鏡，第三透鏡L3、第五透鏡L5、第七透鏡L7、第八透鏡L8為具有正光焦度的雙凸透鏡，各透鏡均為塑料球面透鏡，第五透鏡L5和第六透鏡L6為第一膠合透鏡組，第八透鏡L8和第九透鏡L9為第二膠合透鏡組；

魚眼鏡頭還需滿足如下條件：

11f11.35，f為魚眼鏡頭鏡頭焦距；-11f1-10.5，-8.4f2-7.9，-7.6f4-7.2，6.0f86.3，-8.2f9-8.0，f1、f2、f4、f8、f9分別位第一透鏡L1、第二透鏡L2、第四透鏡L4、第八透鏡L8、第九透鏡L9的焦距；24.5≤TTL≤25，TTL為空氣中光學總長；全視場角180°；光圈F＝2.2；以上長度單位均為mm。