一種自動檢測的攝影控制裝置製造方法
2023-04-24 08:28:26 2
一種自動檢測的攝影控制裝置製造方法
【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，每臺相機內均設有數據存儲器；主控模塊、傳輸模塊和總線模塊依次電連接，總線模塊與數據存儲器連接；以及電源模塊為主控模塊和傳輸模塊供電。相對於現有技術，本實用新型能夠自動控制數位相機曝光，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
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及圖像控制及傳輸領域，具體涉及一種用於自動檢測的攝影控制器。
【背景技術】
[0002]飛機在進行航空攝影時，由於受到本機和氣流等多重影響，導致機體無法保持平穩，這給機載相機對指定區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定平臺來搭載相機，從而實現高精度的方位對準，並控制相機嚴格按制定航向拍攝。陀螺穩定平臺如採用捷聯方式的平臺，具有體積小、重量輕、成本低、補償範圍大的特點，可以降低航拍飛機的等級要求，減少拍攝作業對於天氣等多種環境因素的依賴，提高拍攝效果和後期處理的質量。
[0003]目前，對於提高航拍質量的研究主要集中在對其機械結構進行改進上，如在現有的小型三軸陀螺穩定平臺的基礎上，增加減振結構，結合捷聯慣導模塊輸出角度信息，實現平臺的任意指向控制，使其能自動調整當前鏡頭位置實現自動對準方位；或利用速率陀螺作為速度反饋元件，構成速度穩定的平臺，克服位置陀螺控制範圍小的問題。然而，隨著航拍攝影立體測量要求的提高，對於攝影圖片的質量及傳輸都提出了更高要求，而現有技術並未實現數位相機曝光的自動控制，也未實現攝影圖片的高速傳輸，這就成為亟待解決的一個問題。
實用新型內容
[0004]針對上述現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在於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位相機曝光、控制攝影圖片高速傳輸等多種功能於一身，能夠高效、快速實現多個圖片存儲器之間的傳輸和切換。
[0005]為達到上述目的，本實用新型所採用的技術方案是: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，每臺相機內均設有數據存儲器；所述主控模塊、傳輸模塊和總線模塊依次電連接，所述總線模塊與數據存儲器連接；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、數據傳輸埠、串口通信端、相機控制端和GPS輸入端；其中，數據傳輸埠用於與傳輸模塊電連接，從相機的數據存儲器中快速獲取的數據信息並傳遞至控制器；串口通信端與至少一臺相機連接，實時監控相機拍攝的參數信息並傳遞至控制器；GPS輸入端與飛行器內置的GPS定位模塊連接，實時讀取飛行器的位置信息並傳遞至控制器，存儲器中預先儲存著不同位置的相機拍攝的標準參數信息；控制器對所接收的上述信息進行分析，並利用相機控制端對相機進行相應的控制。
[0007]進一步，該控制器根據飛行器的位置信息，將所述位置對應的相機的標準參數信息與串口通信端所監測到的相機參數信息進行比對，當參數值超出預設範圍時，則進行相應的調整。
[0008]在實用新型中，相機的參數信息是相機電池的電壓狀態和/或曝光時間。當串口通信端監測到曝光時間過長時，控制器的相機控制端驅動其所連接的光耦隔離電路，控制並提高相機的快門速度。
[0009]作為一種優選的實施方式，該主控模塊還設有報警模塊，當串口通信端監測到相機電池的電壓信號低於預設值(如3v)時，控制器驅動報警模塊報警。
[0010]作為優選，主控模塊中還可以設置其他輔助模塊，如Flash存儲模塊等。採用Flash存儲模塊，可以有選擇性地保存相機操作的數據，可採用SPI方式和CPU模塊通信。
[0011]作為優選，傳輸模塊可選用USB傳輸器,相機的數據存儲器可以是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，該裝置能夠自動監測飛行器上一臺或多臺數位相機的狀態參數，並將採集到的參數與預存的標準參數進行對比，並進行相應的調節和控制，從而實現對無人機上數位相機的自動控制。 [0013]本實用新型還能根據飛行器飛行過程中的飛行位置來對數位相機的當前設置進行調整，從而使得飛行器在不同的飛行高度都能拍攝出高質量的照片，獲得有用的航拍數據。此外，本實用新型還實現了攝影圖片的實時高速傳輸，也利用實現了多個圖片數據存儲器的讀取、傳輸和切換。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]為了更好地理解和實施，下面結合附圖詳細說明本實用新型。
[0015]圖1是本實用新型所述攝影控制裝置的內部結構方框圖；
[0016]圖2是本實用新型所述攝影裝置中主控模塊的結構示意圖。
[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數據傳輸埠、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用於飛行器航拍領域，可以適用於自動控制數位相機的拍攝以獲取高質量的圖片，並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於一臺或多臺相機，在此以5臺相機為例，但不局限於此數目，必要時可根據實際需要對相機數目進行增減。
[0019]在本實用新型的實施例中，該攝影控制器設置在飛行器上，與該飛行器上5臺用於航拍的數位相機連接，這5臺數位相機分別位於飛行器的不同位置，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部結構方框圖，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、系統中斷響應能力強的ARM處理器。傳輸模塊2優選為USB2.0傳輸控制器，可選用高速傳輸晶片。總線模塊3可採用總線收發器，負責總線數據的收發。主控模塊I的輸入端連接至飛行器內置的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，每臺相機內均設有數據存儲器，在本實施例中數據存儲器為TF/SD卡71，72…7N，並且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置在三塊電路板上，以排線形式連接。該總線模塊I還與數據存儲器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成圖，如圖所示，主控模塊I包括:控制器10、存儲器11、數據傳輸埠 12、串口通信端13、相機控制端14和GPS輸入端15。數據傳輸埠 12具體為5組I/O埠，依次與傳輸模塊2和總線模塊3通信，分別向5張TF/SD卡中讀取數據信息。串口通信端13作為調試觀察串口，可用於實時監控飛行器上各臺相機的拍攝參數，使控制器10及時了解相機的狀態，採取適當的調控措施。GPS輸入端15可實時讀取飛行器的GPS定位模塊5所採集的當前位置信息，並將當前位置信息傳輸至控制器10，控制器10根據飛行器當前所處位置，將該位置所對應的預存於存儲器11內的相機參數與串口通信端13所監測到的參數進行比對，若當前參數信息與預設值不同，則進行相應的調整，從而使得相機在不同位置時能夠實時自動調節其參數值，使其拍攝出高質量的圖片。相機參數可以包括像素數、解析度、感光度、快門速度等，預存的參數信息根據相機型號的不同而不同。相機控制端14根據控制器10給出的控制指令對相機的參數進行調控，從而使得相機在不同位置時能夠實時自動調節其參數值，使其拍攝出高質量的圖片。
[0022]作為優選，在本實施例的主控模塊中還可以設置其他輔助模塊，如Flash存儲模塊和低電壓報警模塊等。採用Flash存儲模塊，可以有選擇性地保存相機操作的數據，可採用SPI方式和主控模塊通信。採用低電壓報警模塊，可以採集相機電池的電壓信號，設置閾值，如3v，當電池電壓低於3v時，驅動報警器報警。 [0023]在本實用新型中，傳輸模塊2通過總線模塊3的收發功能讀取儲存在相機TF/SD卡中的信息，並將信息高速傳輸至主控模塊I。具體為採用四數據線SDIO模式與總線模塊3進行通信，Sl-SDCLK-C是SD卡驅動時鐘，由傳輸模塊2提供，S1-SDDATA0-C、S1-SDDATA1-C、S1-SDDATA2-C、S1-SDDATA3-C 是 TF/SD 卡的數據線，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命令，同時CMD線和主控模塊I通信，接受主控模塊I的調度，Sl-SD⑶N為TF/SD卡狀態探測線，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防寫線；S1-DM、S1-DP為USB2.0的數據線，經過磁珠過濾後接USB方型埠，USB 口是四線制，3.3V電源經過電感為USB通信模塊供電，減少了外部的電磁幹擾。
[0024]在本實用新型中，電源模塊4具體包括電源轉換電路。電源轉換電路採用國標12v直流電源，12v正電壓經過瞬態抑制防靜電保護穩壓管和高阻抗電阻連接至地(GND)形成穩壓保護。12v正電壓經過鋁電解電容正極濾波後，通過開關電源轉換晶片將12V電壓轉換為5V電壓輸出，同時經過穩壓管負極穩壓、電感過濾、電解電容濾波之後形成穩定可靠的5V電壓電路供後繼電路使用；該穩定的5V電壓再經過轉換晶片轉換為3.3V電壓供主控模塊及其他IC晶片使用。
[0025]在實際應用中飛行器在飛行過程中，根據預設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，並將輸入的12v和5v直流電壓轉換為5v和3.3v電壓輸出至傳輸模塊2，為其供電。相機拍攝照片後儲存在TF/SD卡中，主控模塊I的控制器10每隔一定時間間隔發出一次傳輸指令，將TF/SD卡中的數據經由總線模塊3通過傳輸模塊2讀取並傳送至控制器10。控制器10分析所攝圖像的質量，如像素數、解析度等，判斷圖像質量是否符合要求。若圖像質量較差，則根據GPS輸入端獲取的當前位置信息，將該位置所對應的預存於存儲器11內的相機參數與串口通信端13所監測到的參數進行比對，若當前參數信息與預設值不同，則利用相機控制端14進行相應的調整。
[0026]對於相機參數的控制，此處以控制曝光時間為例，當監測到曝光時間過長，導致相機與景物之間相對位移造成影像模糊，照片成像質量差時。控制器10利用相機控制端14經過五條相機控制線連接至光耦隔離電路，控制並提高五臺相機的快門速度，從而縮短曝光時間，得到質量更好的照片。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，採用流線型控制方式，利用定時中斷從卡I到卡5輪流讀取數據。
[0027]本實用新型並不局限於上述實施方式，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範圍，倘若這些改動和變形屬於本實用新型的權利要求和等同技術範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變形。
【權利要求】
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，其特徵在於， -所述主控模塊的輸入端連接至飛行器內置的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，每臺相機內均設有數據存儲器； -所述主控模塊、傳輸模塊和總線模塊依次電連接，所述總線模塊與數據存儲器連接； 以及 -電源模塊為主控模塊和傳輸模塊供電。
2.根據權利要求1所述的自動檢測的攝影控制裝置，其特徵在於，所述主控模塊包括:控制器、存儲器、數據傳輸埠、串口通信端、相機控制端和GPS輸入端；其中， -數據傳輸埠與傳輸模塊連接，從相機的數據存儲器中快速獲取的數據信息並傳遞至控制器； -串口通信端與所述至少一臺相機連接，實時監控相機拍攝的參數信息並傳遞至控制器； -GPS輸入端與飛行器內置的GPS定位模塊連接，實時讀取飛行器的位置信息並傳遞至控制器； -所述存儲器中預先儲存著不同位置的相機拍攝的標準參數信息； -所述控制器對所接收的上述信息進行分析，並利用相機控制端對相機進行相應的控制。
3.根據權利要求2所述的自動檢測的攝影控制裝置，其特徵在於，所述控制器根據飛行器的位置信息，將所述位置對應的相機的標準參數信息與串口通信端所監測到的相機參數信息進行比對，當參數值超出預設範圍時，則進行相應的調整。
4.根據權利要求2所述的自動檢測的攝影控制裝置，其特徵在於，所述相機的參數信息是相機電池的電壓狀態和/或曝光時間。
5.根據權利要求4所述的自動檢測的攝影控制裝置，其特徵在於，當串口通信端監測到曝光時間過長時，控制器的相機控制端驅動其所連接的光耦隔離電路，控制並提高相機的快門速度。
6.根據權利要求4所述的自動檢測的攝影控制裝置，其特徵在於，所述主控模塊還設有報警模塊，當串口通信端監測到相機電池的電壓信號低於預設值時，控制器驅動報警模塊報警。
7.根據權利要求1-6中任一權利要求所述的自動檢測的攝影控制裝置，其特徵在於，所述傳輸模塊為USB傳輸器,所述相機的數據存儲器為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 優先權日:2014年1月23日
【發明者】徐鵬 申請人:徐鵬