一种高集成度小型三光吊舱制造技术

本实用新型专利技术涉及多光光电吊舱技术领域，且公开了一种高集成度小型三光吊舱，包括对外接口控制盒、YAW轴电机、PITCH轴电机、可见光变焦控制电路板、激光测距仪、变焦可见光镜头、红外热成像、ISP编码处理器板、ROLL电机，所述YAW轴电机安装在对外接口控制盒底端，所述激光测距仪与变焦可见光镜头、红外热成像外部分别设置有上舱体与下舱体，所述PITCH轴电机安装在吊舱结构体的侧面，所述变焦可见光镜头及红外热成像，激光测距模块均安装在结构支架枘；实现了小型，紧凑性的三光吊舱设计，使得小型无人机能够带动三光相机，并实现多种功能的融合。在实用中使无人机发挥更大的作用。降低了产品的成本，并使得三光应用的场合大大增加，创造更多的社会效益。更多的社会效益。更多的社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种高集成度小型三光吊舱


[0001]本技术涉及多光光电吊舱
，具体为一种高集成度小型三光吊舱。

技术介绍

[0002]光电吊舱主要应用于移动平台，典型应用是无人机及无人车中，其需要在移动过程中观测远处的目标；当采用光学变焦放大时，视场角会很小，此时运载平台细微的抖动，都会导致视频画面来回跳动，无法看清；因此三轴增稳技术可使得运动中画面仍是稳定的，达到有效观测的目的。
[0003]在各种复杂及多变的应用中，如夜晚，复杂背景条件下，可见光画面无法有效分辨目标时，热红外成像就成为一种有效的补充，对温差目标进行成像，如电力巡线中，用热成像发现异常热源，用可见光变焦看清细节。找出异常原因，清除隐患。
[0004]当采用机器视觉时，我们很难直观的判断视场中目标物体的远近，而激光测距就能给出精准的距离数据，从而协助实现目标定位之类的功能。
[0005]多光三轴增稳吊舱，能让无人机类设备的作用大大增加，操作简化，在各种复杂场景中都能发挥出实时监控观测的作用。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供了一种高集成度小型三光吊舱，解决了
技术介绍
中的问题。
[0007]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种高集成度小型三光吊舱，包括对外接口控制盒、YAW轴电机、PITCH轴电机、可见光变焦控制电路板、激光测距仪、变焦可见光镜头、红外热成像、ISP编码处理器板、ROLL电机，所述YAW轴电机安装在对外接口控制盒底端，所述激光测距仪与变焦可见光镜头、红外热成像外部分别设置有上舱体与下舱体，所述PITCH轴电机安装在吊舱结构的侧面，所述变焦可见光镜头安装在红外热成像顶端，所述激光测距仪安装在变焦可见光镜头与红外热成像一侧。
[0008]优选的，所述ISP编码处理器板安装在下舱体内壁上，所述ROLL电机安装在激光测距仪与变焦可见光镜头、红外热成像外部，且所述ROLL电机与YAW轴电机连接，主ISP处理器用于视频图像，网络协议的处理，而多个MCU分别用于各功能模块的独立控制。相互间用UART串口进行命令交互。
[0009]优选的，所述对外接口控制盒内置YAW电机控制电路，对外接口协议转换电路，所述YAW轴电机采用连续360度旋转电机，内置滑环，水平转动。
[0010]优选的，所述PITCH轴电机采用限位电机，控制俯仰角度，所述可见光变焦控制电路板是对变焦可见光镜头的控制，与ISP处理器间的命令交互，与接口控制MCU间的通讯。
[0011]优选的，所述激光测距仪是单发单收激光模块，高精度测量直线距离，所述变焦可见光镜头采用光学变焦，实现高清视频。
[0012]优选的，所述红外热成像对热温度进行显示，采用多种伪彩模式并测温，所述ROLL
电机采用双限位电机，用于横滚方向增稳。
[0013]优选的，所述ISP编码处理器板对可见光的AF值计算、双路视频的画中画合成、多码流的输出、本地双码流的录像、网络控制协议的收发，主ISP编码处理器，对CMOS传感器进行设置，并进行3A处理，USB口接收热成像的640*512视频流及温度信息，将两路视频流，内部H264硬编码，并合成后RTSP码流输出，压缩后视频进行本地TF卡存储，ISP处理器接收串口的命令，也同步接收来自于网络UDP命令，在内部进行处理，进行录像、拍照、文件读取、时间设置、视频参数设置、画中画工作模式设置等，将其它命令进行透传处理，实时将每帧视频的AF计算值通过UART端口送往马达控制MCU处理器，并在主ISP处理器上做相应的云平台推流协议；
[0014]马达控制MCU主要实现变焦镜头的控制，可见光镜头采用一体机机芯镜头，ZOOM与FOCUS均采用螺杆步进马达来控制。根据外部的命令,来控制ZOOM马达实现视频图像的放大缩小功能，根据内部的对焦曲线，将FOCUS同步调整至合适位置，并通过UART实时读取ISP处理器的计算AF值；做为图像的对焦清晰度，来控制FOCUS马达做相应的运动.通过高速的马达运动及实时图像处理，根据对焦算法实现FOCUS马达最终停留在图像最清晰的位置；完成自动对焦功能；当激光测距功能使能时，MCU会定时读取激光测距的测量值，分别送往接口MCU和ISP处理器，送往地面站进行显示，马达控制MCU接收串口的命令，分别来自于接口MCU和ISP网络UDP命令；在内部进行处理，进行变焦，手动聚焦，IRCUT切换，马达位置输出等操作，将其它命令进行透传处理；
[0015]通讯接口MCU主要实现外部接口命令的转发，吊舱参数的保存。即将外部接收到的命令，如果是云台控制相关的命令，转发至云台控制MCU，相关控制相关的命令，转发给马达控制MCU；其内部对云台漂移根据磁编码做相应的去漂移处理；
[0016]云台控制MCU主要执行云台增稳的功能，其控制三个马达，分别控制YAW轴，ROLL轴，PITCH轴的稳定；实时高速读取IMU芯片的三轴加速度及三轴陀螺仪参数，来感知球体的姿态及运动趋势，结合三轴磁编码来检测三轴电机的位置；用PID算法进行位置快速纠正，实现云台的增稳；云台控制MCU会根据外部的指令在增稳的同时来控制相机的指向；实现航向及俯仰的控制；同时也会实时输出三轴电机的实际位置；用于吊舱结合激光测距来实现目标位置的解算。
[0017]本技术提供了一种高集成度小型三光吊舱。该高集成度小型三光吊舱具备以下有益效果：
[0018]实现了小型，紧凑性的三光吊舱设计，使得小型无人机能够带动三光相机，并实现多种功能的融合。在实用中使无人机发挥更大的作用。降低了产品的成本，并使得三光应用的场合大大增加，创造更多的社会效益。
附图说明
[0019]图1为本技术三光吊舱结构布局图；
[0020]图2为本技术三光设备相互间信号控制框图；
[0021]图3为本技术多处理器间的通信控制路径。
[0022]图中：1.对外接口控制盒 2.YAW轴电机 3.PITCH轴电机 4.可见光变焦控制电路板 5.激光测距 6.变焦可见光镜头 7.红外热成像 8.ISP编码处理器板 9.ROLL轴电机。
具体实施方式
[0023]如图1
‑
3所示，本技术提供一种技术方案：一种高集成度小型三光吊舱，包括对外接口控制盒1、YAW轴电机2、PITCH轴电机3、可见光变焦控制电路板4、激光测距仪5、变焦可见光镜头6、红外热成像7、ISP编码处理器板8、ROLL电机9，YAW轴电机2安装在对外接口控制盒1底端，激光测距仪5与变焦可见光镜头6、红外热成像7外部分别设置有上舱体与下舱体，PITCH轴电机3安装在吊舱结构的侧面，变焦可见光镜头6安装在红外热成像7顶端，激光测距仪5安装在变焦可见光镜头6与红外热成像7一侧，ISP编码处理器板8安装在下舱体内壁上，ROLL电机9用与YAW轴电机(2)倾斜45度角放置，电机一侧与YAW轴电机(2)连接，另一侧与PITCH轴电机(3)连接。主ISP处理器用于视频图像，网络协议的处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高集成度小型三光吊舱，包括对外接口控制盒(1)、YAW轴电机(2)、PITCH轴电机(3)、可见光变焦控制电路板(4)、激光测距仪(5)、变焦可见光镜头(6)、红外热成像(7)、ISP编码处理器板(8)、ROLL电机(9)，其特征在于：所述YAW轴电机(2)安装在对外接口控制盒(1)底端，所述激光测距仪(5)与变焦可见光镜头(6)、红外热成像(7)外部分别设置有上舱体与下舱体，所述PITCH轴电机(3)安装吊舱结构的侧面，所述变焦可见光镜头(6)安装在红外热成像(7)顶端，所述激光测距仪(5)安装在变焦可见光镜头(6)与红外热成像(7)一侧。2.根据权利要求1所述的一种高集成度小型三光吊舱，其特征在于：所述ISP编码处理器板(8)安装在下舱体内壁上，所述ROLL电机(9)采用与YAW轴电机(2)倾斜45度角放置，电机一侧与YAW轴电机(2)连接，另一侧与PITCH轴电机(3)连接。3.根据权利要求1所述的一种高集成度小型三光吊舱，其特征在于：所述对外接口控制盒(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁朋成，蔡建，
申请(专利权)人：拓扑联创北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：