阅读说明：本技术 一种测绘古建筑顶面用无人机装置及测绘方法 (Unmanned aerial vehicle device for surveying and mapping top surface of ancient building and surveying and mapping method ) 是由 董文澎 姜诚华 赵雅琦 秦茂轩 蔡雨玲 陈锦锋 万衡 曹权 刘虎 刘振勇 谭冬莲 于 2021-09-17 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种测绘古建筑顶面用无人机装置,包括无人机和测绘装置,所述测绘装置包括固定台、连接柱、壳体、相机和测距传感器,所述固定台与所述无人机的下部固定连接,所述连接柱与所述固定台的下端面连接,所述壳体与所述连接柱的底部连接,所述壳体内固定有测距传感器和相机。本发明还提供了无人机装置的测试方法。本发明提供的测绘古建筑顶面用无人机装置,可进行快速自动调焦,不需要额外调整无人机的角度和高度,大幅度提高了测量效率,并保证了拍摄的清晰度,具有更好的动态测量优势。(The invention provides an unmanned aerial vehicle device for surveying and mapping a top surface of an ancient building, which comprises an unmanned aerial vehicle and a surveying and mapping device, wherein the surveying and mapping device comprises a fixed table, a connecting column, a shell, a camera and a ranging sensor, the fixed table is fixedly connected with the lower part of the unmanned aerial vehicle, the connecting column is connected with the lower end surface of the fixed table, the shell is connected with the bottom of the connecting column, and the ranging sensor and the camera are fixed in the shell. The invention also provides a test method of the unmanned aerial vehicle device. The unmanned aerial vehicle device for surveying and mapping the top surface of the historic building can be used for quickly and automatically focusing, the angle and the height of the unmanned aerial vehicle do not need to be additionally adjusted, the measurement efficiency is greatly improved, the shooting definition is ensured, and the unmanned aerial vehicle device has a better dynamic measurement advantage.)

一种测绘古建筑顶面用无人机装置及测绘方法

技术领域

本发明涉及测绘技术领域，具体地，涉及一种测绘古建筑顶面用无人机装置及测绘方法。

背景技术

无人机航测是传统测量手段的有力补充，具有机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、适用范围广等特点，在难以到达的地区可获取高分辨率影像，具有明显的优势。随着无人机与数码相机技术的发展，基于无人机的数字航摄技术已显示出其独特的优势，无人机与航空摄影测量相结合已经成为测绘领域的一个崭新发展方向。无人机航拍可广泛应用于国家重大工程建设、灾害应急与处理、国土监察和资源开发等方面，尤其在基础测绘、土地资源调查监测、土地利用动态监测和应急救灾测绘数据获取等方面具有广阔前景。

目前，普通的无人机在复杂环境地形进行测绘时，为了保证其精准率，需要对其进行反复测绘，导致效率低下，耗费精力较多，大多数时间浪费在调整无人机角度和高度上。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种古建筑顶面用无人机装置，提高复杂环境下的测绘效率。

本发明提供的古建筑顶面用无人机装置，包括无人机和测绘装置，所述测绘装置包括固定台、连接柱、壳体、相机和测距传感器，所述固定台与所述无人机的下部固定连接，所述连接柱与所述固定台的下端面连接，所述壳体与所述连接柱的底部连接，所述壳体内固定有测距传感器和相机。

优选地，所述固定台为长方体，所述连接柱为圆柱形，所述壳体为长方体。

优选地，所述固定台上设置有螺栓孔，所述固定台与所述无人机通过螺栓连接。

进一步地，所述壳体的两端为敞口结构，所述壳体的前端面和上端面为半敞开式，所述壳体的下端面开有两个圆孔，所述壳体的后端面开有一个圆孔。

进一步地，所述相机的电源线通过所述壳体的后端面的圆孔与所述无人机连接。

进一步地，所述测距传感器是无线激光测距传感器。

进一步地，所述相机与所述测距传感器通过数据线连接，所述相机被配置为通过所述测距传感器测量的距离自动调焦。

进一步地，所述测距传感器包括无线接收器和计算机。

进一步地，所述无线接收器通过GPRS和无线电台模式接收所述测距传感器的数据。

本发明提供了一种测绘古建筑顶面用无人机装置的测试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将所述测绘装置与所述无人机固定；

将所述测距传感器的串口与所述计算机连接；

将所述计算机安装驱动程序，驱动串口；

串口进行所述测距传感器的测试，测试完成后实现所述测距传感器的通讯工作。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明提供的测绘古建筑顶面用无人机装置，通过测距传感器和相机对古建筑顶面进行测绘拍摄，相机的焦距根据测距传感器测得的距离进行调整，可进行快速自动调焦，不需要额外调整无人机的角度和高度，大幅度提高了测量效率，并保证了拍摄的清晰度，具有更好的动态测量优势。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例提供的测绘古建筑顶面的无人机装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的测绘古建筑顶面的无人机装置的主视图；

图3为本发明实施例提供的测绘古建筑顶面的无人机装置的俯视图；

图4为本发明实施例提供的测绘古建筑顶面的无人机装置的左视图。

图中：

1-无人机；

2-凹槽；

3-固定台；

4-螺栓孔；

5-连接柱；

6-壳体；

7-后端面圆孔；

8-电线；

9-相机；

10-测距传感器；

11-下端面圆孔；

12-数据线。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的用于测绘古建筑顶面用无人机装置，包括无人机1和测绘装置，无人机1的下部设置有凹槽2，测绘装置固定在无人机1的凹槽2处。测绘装置包括固定台3、连接柱5、壳体6、相机9和测距传感器10，本实施例中，固定台3为长方体，连接柱5为圆柱形，壳体6为长方体。固定台3上带有四个螺栓孔4，螺栓孔4环绕固定台3的中心对称分布，固定台3通过螺栓与凹槽2固定连接。连接柱5与固定台3的下端面连接，壳体6与连接柱5的底部连接，壳体6为水平设置，即壳体6最长的尺寸处于水平方向，且使连接柱5位于壳体6的水平中心处。壳体6的内部固定设置有测距传感器10和相机9。

如图2、图3和图4所示，壳体6的两端为敞口结构，以图2所示的视图方向进行描述，壳体6的前端面和上端面为半敞开式，即前端面和上端面的封闭区域仅占据端面的一半。壳体6的下端面开有两个下端面圆孔11，相机9的拍摄部件和测距传感器10的测距部件分别正对下端面圆孔11，以便于进行拍摄和测距。壳体6的后端面开有一个后端面圆孔7，相机9的电线8穿过后端面圆孔7连接至无人机1。

本实施例中，测距传感器10是无线激光测距传感器。测距传感器10内置锂电池，采用相位法激光测距技术，利用无线电波段的频率，对激光束进行幅度调制并测定调制光往返一次所产生的相位延迟，再根据调制光的波长，换算此相位延迟所代表的距离，即用间接方法测定出光经往返测线所需的时间。测距传感器10有与之相配套的无线接收器和计算机，无线接收器可采用GPRS和无线电台模式来接受测距传感器10所传输的数据；计算机可对测距传感器10进行调试，并进行通讯工作，且可以通过建模软件对无线接收器收到的数据进行3D建模。

相机9的内部设置有内存卡，用于保存拍摄的视频和图像。相机9与测距传感器10通过数据线12相连，相机9通过测距传感器10测量的距离来进行自动调焦。测距传感器10通过相位法激光测距技术进行测量，并通过自带的天线把测量数据和参数传送至无线接收器中，且同时通过数据线12传送到相机9，通过高斯光学公式1/u+1/v＝1/f，得到与之相应的焦距。式中，u为物距，即测距传感器10测量得到的数据；v为相机9的相距，与相机9的内部结构有关；f为焦距。求得焦距后，可以使相机9随时进行快速调焦，不需要操作员额外操作以调整无人机1的角度和高度，可以大幅度提高测量效率，具有更好的动态测量优势。最后将无线接收器的端口和计算机相连接，使计算机上可以实时显示得到的数据，同时通过建模软件进行3D建模。

本实施例的具体实施过程如下：将测绘装置与无人机1通过螺栓固定于无人机1的凹槽2处；将测距传感器10的串口与计算机连接；计算机安装合适驱动程序，来驱动串口；串口调试助手进行测距传感器10的测试，测试完毕后实现测距传感器10的通讯工作。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。