1.本实用新型涉及飞行器技术领域,具体而言,涉及一种视觉传感装置和飞行器。
背景技术:2.近年来,随着无人设备的发展,因其具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低等优点,引起了多方关注,并在农业、测绘、勘探等多个领域得到应用。
3.现有的无人机在自动执行任务时,需要依靠视觉传感设备探测外部环境。然而,现有的fpv摄像头和双目摄像头各自为不同模块,给无人机布局各模块带来不便。
技术实现要素:4.本实用新型的目的在于提供一种视觉传感装置和无人机,其对双目摄像组件和fpv摄像头进行集成,便于无人设备的布局。
5.本实用新型的实施例是这样实现的:
6.第一方面,本实用新型提供一种视觉传感装置,包括壳体、双目摄像组件和fpv摄像头;
7.所述壳体具有一容置空间,所述壳体上开设有与所述容置空间连通的第一镜头孔、第二镜头孔和第三镜头孔;
8.所述fpv摄像头安装于所述容置空间,并且用于自所述第三镜头孔接收拍摄光线;
9.所述双目摄像组件包括第一摄像头和第二摄像头,所述第一摄像头和所述第二摄像头均安装于所述容置空间,所述第一摄像头用于自所述第一镜头孔接收拍摄光线,所述第二摄像头用于自所述第二镜头孔接收拍摄光线;
10.所述第一摄像头的光轴和所述第二摄像头的光轴在同一摄像平面,所述fpv摄像头的光轴与所述摄像平面相交。
11.在可选的实施方式中,所述fpv摄像头的光轴与所述摄像平面的夹角为30
°‑
55
°
。
12.在可选的实施方式中,所述壳体包括第一壳体和第二壳体,所述第二壳体盖合在所述第一壳体,并且围合形成所述容置空间,所述第一镜头孔、所述第二镜头孔和所述第三镜头孔分别开设于所述第一壳体,并且所述第三镜头孔位于所述第一镜头孔和所述第二镜头孔之间。
13.在可选的实施方式中,所述第一壳体包括第一壁面和第二壁面,所述第一壁面所在的平面与所述第二壁面所在的平面相交,并且所述第一壁面和所述第二壁面的夹角为30
°‑
55
°
,所述第一镜头孔和所述第二镜头孔均设置于所述第一壁面,所述第三镜头孔设置于所述第二壁面,所述第一摄像头部分容置于所述第一镜头孔,所述第二摄像头部分容置于所述第二镜头孔,所述fpv摄像头部分容置于所述第三镜头孔。
14.在可选的实施方式中,所述第一壳体向外凸设有凸出部,所述凸出部内具有一收容空间,所述凸出部包括与第二壁面连接的侧壁和顶壁,所述侧壁、所述顶壁和所述第二壁面围合形成所述收容空间,所述fpv摄像头安装于所述收容空间,所述收容空间与所述容置
空间连通。
15.在可选的实施方式中,所述容置空间包括第一容置腔,所述第一容置腔凹设于所述第一壳体远离所述第一壁面的一端,所述第一摄像头和所述第二摄像头安装于所述第一容置腔,所述收容空间与所述第一容置腔连通。
16.在可选的实施方式中,所述视觉传感装置还包括电路板,所述电路板安装于所述容置空间,所述第一摄像头、所述第二摄像头和所述fpv摄像头分别与所述电路板连接。
17.在可选的实施方式中,所述容置空间还包括第二容置腔,所述第二容置腔凹设于所述第二壳体靠近所述第一壳体的一侧,所述电路板安装于所述第二容置腔内。
18.在可选的实施方式中,所述视觉传感装置还包括第一镜片、第二镜片和第三镜片,所述第一镜片、所述第二镜片和第三镜片均安装于所述壳体,所述第一镜片用于封闭所述第一镜头孔,所述第二镜片用于封闭所述第二镜头孔,所述第三镜片用于封闭所述第三镜头孔。
19.第二方面,本实用新型提供一种飞行器,包括本体;
20.以及前述实施方式中任一项所述的视觉传感装置,所述视觉传感装置安装于所述本体。
21.本实用新型的实施例提供的一种视觉传感装置和无人飞行设备的有益效果包括:
22.本技术通过在壳体上开设与容置空间连通的第一镜头孔、第二镜头孔和第三镜头孔,将fpv摄像头安装于容置空间,并且用于自第三镜头孔接收拍摄光线,将第一摄像头和第二摄像头均安装于容置空间,第一摄像头用于自第一镜头孔接收拍摄光线,第二摄像头用于自所述第二镜头孔接收拍摄光线,从而将fpv摄像头和双目摄像组件进行了集成,使结构更加紧凑,用时也便于在无人设备上布局。第一摄像头的光轴和第二摄像头的光轴在同一摄像平面,fpv摄像头的光轴与摄像平面相交,在使用时,fpv摄像头的拍射方向与双目摄像头的拍摄方向不同,从而使得双摄像头向下倾斜,更好地拍摄无人机下方的环境,双目摄像头对着飞行设备的前方,更好的拍摄无人机前方的环境,使得该视觉传感装置的布局更加合理。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1为本实用新型实施例视觉传感装置的结构示意图;
25.图2为本实用新型实施例视觉传感装置的结构的爆炸示意图;
26.图3为本实用新型实施例第一壳体的结构示意图;
27.图4为本实用新型实施例电路板安装于第二壳体的安装示意图。
28.图标:100-视觉传感装置;110-壳体;111-容置空间;112-侧壁;113-第一镜头孔;114-顶壁;115-第二镜头孔;116-第一容置腔;117-第三镜头孔;118-第二容置腔;119-第一壳体;120-安装座;121-第二壳体;122-第一安装台;123-第一壁面;124-第二安装台;125-第二壁面;126-第一安装槽;127-凸出部;128-第二安装槽;129-收容空间;130-双目摄像组
件;131-第一摄像头;132-第三安装槽;133-第二摄像头;150-fpv摄像头;170-电路板;190-第一镜片;210-第二镜片;230-第三镜片。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
31.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
34.在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.本实施例提供一种飞行器(图未示),其包括本体和安装于本体的视觉传感装置。具体的,飞行器可以是无人机、飞艇、飞船等。该视觉传感装置100可以同时获取飞行器底面的周边环境的影像数据和获取飞行器前方的环境的影响数据。
36.在本实施例中,飞行器为无人机,视觉传感装置安装于无人机的机身的机头位置,从而可以避免无人机对视觉传感装置的遮挡,也更好的便于视觉传感装置100获取图像。在本技术的其他实施例中,视觉传感装置可以安装在无人机的机身的外部或内部,也可以安装在无人机的底部、机尾或者两侧。
37.请参照图1和图2,在本实施例中,视觉传感装置100包括壳体110、双目摄像组件130和fpv摄像头150。壳体110具有一容置空间111,壳体110上开设有与容置空间111连通的第一镜头孔113、第二镜头孔115和第三镜头孔117。fpv摄像头150安装于容置空间111,并且用于自第三镜头孔117接收拍摄光线。双目摄像组件130用于无人机的视觉避障,其包括第
一摄像头131和第二摄像头133,第一摄像头131和第二摄像头133均安装于容置空间111,第一摄像头131用于自第一镜头孔113接收拍摄光线,第二摄像头133用于自第二镜头孔115接收拍摄光线。第一摄像头131的光轴和第二摄像头133的光轴在同一摄像平面。fpv摄像头150的光轴与摄像平面相交。
38.需要说明的是,摄像平面是指第一摄像头131的光轴和第二摄像头133光轴共同确定的平面,该摄像平面也可以是第一摄像头131的轴线和第二摄像头133的轴线共同确定,该摄像平面分别与第一摄像头131和第二摄像头133用于接收拍摄光线的平面垂直。
39.请参照图2,在本实施例中,视觉传感装置100还包括电路板170,电路板170安装于容置空间111,第一摄像头131、第二摄像头133和fpv摄像头150分别与电路板170连接,电路板170用于图像处理和图像传输。
40.请继续参照图2,在本实施例中,第一摄像头131和第二摄像头133的拍摄视角向着无人机的正前方,fpv摄像头150的拍摄视角向着无人机的下方或者斜下方。无人机在飞行时,双目摄像组件130配合fpv摄像头150配合使用,通过双目摄像组件130使无人机在飞行时能够避开周围的障碍物,通过fpv摄像头150获取无人机前下方的周围环境并发送给地面终端设备,更加便于操控者了解无人机的周围环境情况以及障碍物的情况。在实际应用中,地面终端设备可以是电脑、手机或其他电子设备。无人机飞行时,通过fpv摄像头150获取无人机前下方的周边环境的影像数据,通过电路板170的图传模块将影像数据发送给地面终端设备,以便于操控者了解无人机的周围环境情况并且遇到突发情况能够及时做出判断,增加无人机作业时遇突发事故的应变能力和提高飞行安全。
41.通过在壳体110上开设与容置空间111连通的第一镜头孔113、第二镜头孔115和第三镜头孔117,将fpv摄像头150安装于容置空间111,并且用于自第三镜头孔117接收拍摄光线,将第一摄像头131和第二摄像头133均安装于容置空间111,第一摄像头131用于自第一镜头孔113接收拍摄光线,第二摄像头133用于自第二镜头孔115接收拍摄光线,从而将fpv摄像头150和双目摄像组件130进行了集成,使结构更加紧凑,用时也便于在飞行器上布局。在视觉传感装置安装于无人机时,第一摄像头131的光轴和第二摄像头133的光轴在同一摄像平面,fpv摄像头150的光轴与摄像平面相交,在使用时,其能够同时满足让fpv摄像头150的拍射视角与双目摄像组件130的拍摄视角不同,并且使得fpv摄像头150的拍摄视角向下倾斜,其更好的拍摄无人机下方的环境,双目摄像组件130对着无人机的前方,更好的拍摄无人机前方的环境,有利于无人机的避障,从而使得视觉传感装置100的布局更加合理。
42.请继续参照图2,在本实施例中,fpv摄像头150的光轴与摄像平面的夹角为30
°‑
55
°
。从而保证了在双目摄像组件130更好的拍摄无人机前方的图像时fpv摄像头150能够获取无人机前下方的图像。
43.请继续参照图2,在本实施例中,壳体110包括第一壳体119和第二壳体121,第二壳体121盖合在第一壳体119,并且围合形成容置空间111,第一镜头孔113、第二镜头孔115和第三镜头孔117分别开设于第一壳体119,并且第三镜头孔117位于第一镜头孔113和第二镜头孔115之间。由于双目摄像组件130的第一摄像头131和第二摄像头133在布置时需要间隔设置,利用不同位置的第一摄像头131和第二摄像头133的之间的视觉差,通过多幅图像而获取周围环境或者待探测物体的三维几何信息进行避障,而将用于fpv摄像头150获取拍摄光线的第三镜头孔117设置在第一镜头孔113和第二镜头孔115之间,使空间的利用率更高,
并且视觉传感装置100更加紧凑。
44.请继续参照图2,在本实施例,第一壳体119包括第一壁面123和第二壁面125,第一壁面123所在的平面与第二壁面125所在的平面相交,并且第一壁面123和第二壁面125的夹角为30
°‑
55
°
,第一镜头孔113和第二镜头孔115均设置于第一壁面123,第三镜头孔117设置于第二壁面125,第一摄像头131部分容置于第一镜头孔113,第二摄像头133部分容置于第二镜头孔115,fpv摄像头150部分容置于第三镜头孔117。
45.需要说明的是,第一壁面123所在的平面与第二壁面125所在的平面相交可以是第一壁面123直接与第二壁面125相交,也可以是,第一壁面123与第二壁面125不相交,但第一壁面123所在的平面与第二壁面125所在的平面相交。
46.通过在第一壳体119上设置相交的第一壁面123和第二壁面125,在第一壁面123上开设第一镜头孔113和第二镜头孔115,在第二壁面125上开设第三镜头孔117,由于第一壁面123与第二壁面125的夹角为30
°‑
55
°
,第一摄像头131部分容置于第一镜头孔113,第二摄像头133部分容置于第二镜头孔115,fpv摄像头150部分容置于第三镜头孔117,从而保证了双目摄像组件130和fpv摄像头150之间存在夹角,便于同时更好的拍摄无人机前方的图像时fpv摄像头150能够获取无人机前下方的图像。
47.请继续参照图2和图3,在本实施例中,第一壳体119向外凸设有凸出部127,凸出部127内具有一收容空间129,凸出部127包括与第二壁面125连接的侧壁112和顶壁114,侧壁112、顶壁114和第二壁面125围合形成收容空间129,fpv摄像头150安装于收容空间129,收容空间129与容置空间111连通。
48.在本实施例中,凸出部127凸设于第一壁面123,并且位于第一壁面123的中间。凸出部127的内壁设置有安装座120,fpv摄像头150固定于安装座120,并且fpv摄像头150的镜头容置于第三镜头孔117。
49.在本实施例中,容置空间111包括第一容置腔116,第一容置腔116凹设于第一壳体119远离第一壁面123的一端,第一摄像头131和第二摄像头133安装于第一容置腔116,收容空间129与第一容置腔116连通。
50.在本实施例中,第一壳体119的内壁凸设有第一安装台122和第二安装台124。第一摄像头131安装于第一安装台122,并且第一摄像头131的镜头部分容置在第一镜头孔113。第二摄像头133安装于第二安装台124,并且第二摄像头133的镜头部分容置于第二镜头孔115。
51.在本技术的其他实施例中,第一壳体119的截面呈梯形,其包括与第一壁面123和第二壁面125连接的第三壁面,第一壁面123、第二壁面125和第三壁面围合形成第一容置腔116,fpv摄像头150安装于第一容置腔116,并且fpv摄像头150的镜头容置于第三镜头孔117。
52.在本实施例中,视觉传感装置100还包括第一镜片190、第二镜片210和第三镜片230。第一镜片190、第二镜片210和第三镜片230均安装于壳体110,第一镜片190用于封闭第一镜头孔113,第二镜片210用于封闭第二镜头孔115,第三镜片230用于封闭第三镜头孔117。
53.在本实施例中,第一壁面123上设置有与第一镜头孔113对应的第一安装槽126以及与第二镜头孔115对应的第二安装槽128。第二壁面125上设置有与第三镜头孔117对应的
第三安装槽132,第一镜片190安装于第一安装槽126,第二镜片210安装于第二安装槽128,第三镜片230安装于第三镜头槽132。
54.在本实施例中,第一镜片190、第二镜片210和第三镜片230均由玻璃制成。在本技术的其他实施例中,第一镜片190、第二镜片210和第三镜片230还可以是其他透明材质制成,如亚克力,树脂等。
55.请参照图4,在本实施例中,容置空间111还包括第二容置腔118,第二容置腔118凹设于第二壳体121靠近第一壳体119的一侧,电路板170安装于第二容置腔118内。
56.在本实施例中,第二壳体121可拆卸的安装于第一壳体119。具体的,第一壳体119和第二壳体121可以是通过螺钉等方式可拆卸安装。
57.在本实施例中,第二壳体121还包括连接部(图未示),第二壳体121通过连接安装于无人机机机身的机头处。
58.本实施例提供的视觉传感装置100和飞行器的工作原理包括:
59.本技术通过在壳体110上开设与容置空间111连通的第一镜头孔113、第二镜头孔115和第三镜头孔117,将fpv摄像头150安装于容置空间111,并且用于自第三镜头孔117接收拍摄光线,将第一摄像头131和第二摄像头133均安装于容置空间111,第一摄像头131用于自第一镜头孔113接收拍摄光线,第二摄像头133用于自第二镜头孔115接收拍摄光线,从而将fpv摄像头150和双目摄像组件130进行了集成,使结构更加紧凑,用时也便于视觉传感装置100在飞行器上布局。让第一摄像头131的光轴和第二摄像头133的光轴在同一摄像平面,fpv摄像头150的光轴与摄像平面相交,在使用时,fpv摄像头150的拍射方向与双目摄像头的拍摄方向不同,从而可以同时做到使得fpv摄像头150向下倾斜,更好的拍摄无人机下方的环境,也能够做到让双目摄像组件130正对着飞行器的正前方,更好的拍摄无人机正前方的环境,让该视觉传感装置100的布局更加合理,视觉更加开阔。
60.以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。