无人机机载遥控偏振镜系统技术方案

一种能够通过遥控调节，供无人机机载摄像头使用的偏振光过滤系统。由伺服电机带动，可连续旋转的偏振镜安装在机载摄像头前方，偏振镜光轴与摄像头镜头光轴共线，通过遥控调节偏振镜旋转角度实现对干扰拍摄的偏振光的有效过滤。过滤。过滤。

【技术实现步骤摘要】
无人机机载遥控偏振镜系统


[0001]本专利技术涉及一种适配无人机机载摄像头，可以遥控调节的偏振光过滤系统。

技术介绍

[0002]无人机，特别是多旋翼无人机正在被越来越广泛地应用于航拍、测绘、巡视监控等诸多领域。作为无人机最常搭载的作业载荷，无人机机载摄像头从最初的数十万像素发展到了今天的数千万乃至上亿像素，成像元件的尺寸和感光性能稳步提升，摄像头的固定方式也从简单的刚性固定或简易转塔，发展到了通过云台实现稳像。然而，分辨率、感光性能和稳像技术的提升都无助于克服一个拍摄中的常见问题——反射光干扰。
[0003]在光照充足的条件下观察平静的水面，观察者通常只能看到水面倒映出的周围景物，而很难看清水面以下的游鱼、石子等物体。这是因为周围景物的光线只需要经过一次镜面反射就能到达观察者眼中，而水面以下物体的光线在反射前后都要经过额外的反射与折射损耗。同理，当无人机机载摄像头被用于观察水面或玻璃窗后的景物时，反射光会严重影响观察效果，让观察者难以看清水面下和玻璃后的真实状况；太阳和其他强光源的反射光甚至会影响无人机的飞行安全。这对于使用场景集中在人口密集都市的警用无人机而言更是必须克服的问题，否则就难以保证侦察、取证等重要任务的顺利完成。
[0004]光学技术的发展提供了一种解决方案——利用非金属表面反射光线具备偏振性的特点，照相机、摄像机等摄影器材可以通过在镜头前加装偏振镜来削弱反射光对摄影的影响。
[0005]光是一种电磁波，而电磁波是横波，其振动方向垂直于其传播方向。常见的光线通常是由大量波长不同，振动方向混乱的电磁波构成，即非偏振光。但是，当这样的光线在经过非金属表面反射或折射后，其反射、折射光却会具备一定的偏振性——其中大部分电磁波的振动方向集中在一个特定方向区间内，这就是偏振光。
[0006]偏振镜通过镜片上以一定间隔排布的极细金属丝构成的光栅对通过镜片的电磁波的电磁场进行过滤，过滤掉与金属丝方向垂直的电磁场分量，实现了对特定振动方向电磁波的屏蔽。由于被过滤的仅仅是电磁场在特定方向上的分量，偏振镜的透光性并不差，在大多数情况下不会对取景效果造成负面影响。
[0007]在摄影时，摄影师会手动旋转安装在镜头前的偏振镜，当干扰取景的反射、折射光线的电磁波振动方向与偏振镜上的光栅方向垂直时，这部分反射、折射光线就会被偏振镜过滤掉，让摄影器材可以排除偏振光的干扰，拍摄到水下的游鱼、玻璃窗后的室内等通常难以拍摄景象。
[0008]与此同时，偏振镜还对紫外线有极强的过滤效果。而紫外线作为一种高能不可见光，对于几乎所有的摄影器材都是有害无益的。
[0009]干扰拍摄的反射光线可能具备任意的偏振方向，只有在遭遇反射光干扰的情况下及时旋转偏振镜，才有可能对偏振光有效过滤。无法调节的偏振镜在实际使用当中是没有价值的。因此，现有的无人机载摄像头都没有配备偏振镜。当遭遇反射光干扰观察时，通常
采用的方法是调整观察位置和角度，寻找受干扰最小的拍摄位置。这对于时间敏感的警用无人机而言显然是难以接受的——不仅有可能错失拍摄时机，甚至有可能暴露侦察意图。

技术实现思路

[0010]为了克服现有无人机机载摄像器材易受反射光干扰的缺点，本专利技术提供一种无人机机载遥控偏振镜系统，该系统在几乎不影响无人机飞行性能的前提下，可以有效过滤干扰拍摄的反射光线。
[0011]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：包含偏振镜、伺服电机的无人机机载遥控偏振镜系统刚性固定在机载摄像头上，偏振镜光轴与机载摄像头光轴共线，通过无线电信号遥控控制伺服电机动作，伺服电机带动偏振镜围绕其光轴旋转以实现调节。
[0012]本专利技术的有益效果是，可以在无人机飞行中随时通过遥控调整偏振镜旋转角度，寻找能够最有效过滤偏振光的位置，实现克服反射光干扰的有效拍摄；系统结构简单，体积小、重量轻，不影响无人机飞行性能和机载摄像头云台动作。
附图说明
[0013]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明图1是本专利技术移除上盖后的结构图图中1. 偏振镜，2. 偏振镜从动齿轮，3. 驱动齿轮，4. 伺服电机安装位置，5. 壳体，6. 固定孔位。
具体实施方式
[0014]在图1中，由无线电遥控控制的伺服电机安装在伺服电机安装位置（4），伺服电机主轴穿过驱动齿轮（3）中孔，并与之刚性连接，从动齿轮（2）与偏振镜（1）刚性连接且轴心共线，壳体（5）负责容纳全部组件，并通过固定孔（6）与无人机机载摄像头刚性连接；伺服电机动作时带动驱动齿轮（3）转动，驱动齿轮（3）带动与之咬合的从动齿轮（2）转动从而使偏振镜（1）旋转。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机机载遥控偏振镜系统，其特征是：偏振镜安装于无人机机载摄像头前方，其光轴与摄像头的光轴共线，遥控控制的电机通过机械结构带动偏振镜围绕其光轴旋转。2.根据权利要求1所述的无人机机载遥控偏振镜系统，其特征是：偏振镜可以通过遥控持续...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵博实，
申请(专利权)人：赵博实，
类型：发明
国别省市：