[发明专利]一种组合相机、图像采集方法及航空器

说明书

本发明涉及图像识别技术领域，并揭示了一种组合相机、图像采集方法及航空器；该组合相机被航空器所搭载，并包括位于竖直平面且弧形排布的若干相机，相机所具有的视场角至少相互衔接并沿相机排布方向由外侧向内侧逐渐提高，各个相机所独立形成的子焦平面水平布置，以形成位于同一水平面的目标焦平面。通过本发明，显著地降低了组合相机的制造及使用成本，实现了大宽幅高通量高分辨率的地块信息测绘及对地块中的目标物及目标物所包含的若干特征物的检测；同时显著地减少了目标物及目标物所包含的若干特征物的图像畸变，降低了对后续多个大宽幅图像执行拼接操作以形成完整地块图片中所包含的图片内容过程中的计算开销。

技术领域

本发明涉及图像识别技术领域，尤其涉及一种组合相机、图像采集方法及航空器。

背景技术

在航空器图像识别技术领域中，采用CCD或者CMOS等成像元件的数码相机以航拍形式进行图像采集是目前测绘领域中的主流技术之一。高分辨率图像是识别地面目标的必备条件。基于成像元件制程、X/Y 寻址及制造成本等诸多方面的限制，现有技术中的成像元件通常被封装呈矩形，其采集并形成的图像也通常为矩形。例如，全画幅相机的CMOS 芯片尺寸为36×24mm。因此在一定高度上利用航空器(例如旋翼无人机)对地块进行测绘时也只能形成矩形图像，从而导致采用单一的数码相机进行航拍测绘时无法形成宽画幅图像，且不满足宽视场拍摄需求。

虽然诸如公告号CN207051657U的中国实用新型专利公开的一种大视场复眼结构的相机镜头排列结构，能够大视场、高像素的拍摄，但该现有技术依然存在相机数量较大、制造及使用成本较高的缺陷；更为重要的是，上述现有技术事实上无法应用于航空器测绘领域，尤其是在使用无人航空器在低空范围中对地块进行测绘应用场景中。前述现有技术还存在使用相机数量过多的缺陷，且各个相机所形成的视场会产生较大的重叠，不利于后续照片的拼接处理及对全部照片中的内容予以识别的技术缺陷。

有鉴于此，有必要对现有技术中基于无人机等航空器对面目标进行识别过程中的摄像装置及图像采集方法予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于揭示一种组合相机、图像采集方法及航空器，用以解决现有技术中采用多个相机对地块进行低空航空测绘以识别地块中的待识别目标物或者目标物中所包含的若干特征物时所存在的依赖相机数量过度及对相机的图像传感器价格高昂的技术问题，并减少图像畸变，提高对各种复杂轮廓地形进行测绘适应性。

为实现上述第一个发明目的，本发明提供了一种组合相机，被航空器所搭载，包括：

位于竖直平面且弧形排布的若干相机，相机所具有的视场角至少相互衔接并沿相机排布方向由外侧向内侧逐渐提高，各个相机所独立形成的子焦平面水平布置，以形成位于同一水平面的目标焦平面。

作为本发明的进一步改进，所述目标焦平面位于地块与位于地块中的目标物顶部上方所设定的隔离平面之间，所述隔离平面与目标物顶部形成隔离距离。

作为本发明的进一步改进，所述目标焦平面位于地块中的目标物所包含的特征物与目标物顶部之间。

作为本发明的进一步改进，所述组合相机还包括驱动系统，所述驱动系统包括：

姿态检测单元，视场角调节单元及对焦处理单元；

姿态检测单元检测飞行高度参数，基于目标物高度与目标成像宽幅确定组合相机所形成的总视场角，并通过所述视场角调节单元对相邻相机的视场角执行拼接，以使得相邻相机所具有的视场角至少相互衔接；

对焦处理单元接收目标物高度及飞行高度参数，根据相机沿弧形方向的排布角度，同步各个相机所形成的子焦平面的焦距，以形成位于同一水平面的目标焦平面；

其中，目标成像宽幅由组合相机中各个相机独立形成的成像宽幅组成，所述飞行高度参数包括航空器与地块之间形成的绝对高度或者航空器与地块中目标物顶部之间形成的相对高度。