[发明专利]基于无人直升机航拍的360°空中全景互动漫游系统的制作方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种全景摄影术，进一步涉及一种基于无人直升机航拍的360°空中全景互动漫游系统的制作方法。

背景技术：

传统的全景系统是在地面将相机固定在三脚架上，在一个点上旋转360°进行拍照，然后在计算机中利用软件进行后期处理、拼接，合成全景系统，此种方法基于地面上的平面视角，视角不开阔，与人的视角一致，有很大的局限性。

发明内容：

本发明提出了借助无人直升机来实现空中航拍，实现了基于无人直升机航拍的360°空中全景互动漫游系统的制作方法。

基于无人直升机航拍的空中全景互动漫游系统的制作方法，过程包括：

第一步：空中拍摄；具体过程为：

无人直升机携带可连续拍摄的数码相机飞行到第一个拍摄地点上空；调整高度；保持机身水平；调整相机镜头与水平面的夹角；开始连续拍摄，同时保持无人直升机机身匀速水平旋转，确保相邻连续拍摄的照片有80％以上的重合度；

将飞机转移到第N个拍摄地点，重复以上拍摄过程；

第二步：全景照片合成，具体过程为：

针对每个拍摄地点，选取一定数量的照片拼接合成全景图；制作电子地图，将所有的拍摄地点按照地图的经纬度标在电子地图上，并建立链接，每个链接对应一张全景图。

上述无人直升机通过GPS定位系统到达指定的拍摄地点上空。当无人直升机飞行高度在等于或大于10米时，采用光学高度测量仪确定飞机的拍摄高度，当无人直升机飞行高度小于10米时，采用超声波测量系统确定飞机的拍摄高度。

拍摄高度的确定遵循以下规律：当拍摄面积小于0.5平方公里，高度为80-100米；当拍摄面积大于或等于0.5平方公里且小于或等于1平方公里时，高度为100-140米；当拍摄面积大于1平方公里时，高度为140米以上。

所述相机镜头与水平面的夹角根据拍摄面积确定，当拍摄面积小于0.5平方公里，夹角为45度；当拍摄面积大于或等于0.5平方公里且小于或等于1平方公里时，夹角为30度；当拍摄面积大于1平方公里时，夹角为20度。

所述无人直升机的旋转速度按照以下公式确定：拍摄张数/相机连拍速度＝360°/无人直升机旋转角速度。

所述无人直升机的水平姿态依靠三个陀螺式惯性导航系统来实现。

本发明相对于现有技术的优点在于：

(一)本发明可以调节无人直升机的悬停高度，使空中俯拍的角度选择更加自由，从而可以根据相机镜头的光学性能、被拍对象面积等因素来选择悬停高度，保证高质量的原始画面。

(二)本发明拍摄中的机身旋转速度可以根据相机的连拍速度性能进行自动选取，镜头俯拍角度可根据拍摄对象面积自动选取，实现了操作的简便性。

(三)本发明在后期制作中引入了电子地图，方便地向观察者提供了空中观察点。

附图说明：

图1是本发明拍摄过程示意图。

图2是本发明制作的电子地图链接方式示意图。

具体实施方式：

实施例1：

无人直升机参数：

第一步：空中拍摄；

第一拍摄地点的拍摄范围是800米*1200米，使用相机为佳能5DMARK2，佳能EF 20mm f/2.8 USM镜头；光圈10，快门1/640，ISO400；连拍速度设定为：3.9张/秒；相机镜头向下倾斜，与水平面的夹角为30度。

具体过程为：

在地面准备过程中将无人直升机的飞行自动驾驶系统以及遥控摄像系统与地面站链接成功，然后由第一操纵手遥控起飞或者自主起飞(利用超声波测量系统在10米以下的低空中对高度定位的功能实现自主起飞)。

磁罗盘(品牌：HMC型号：5843)利用地磁场水平分量作定向基准测量无人直升机磁航向，对无人直升机的飞行方向做出精确地指示；飞机携带相机飞行到第一个拍摄地点上空，无人直升机将悬停地点的经纬度坐标和高度数据通过微波无线图像传输设备实时传回地面站，第一操纵手将无人直升机精确定位在所要拍摄点的经纬度上。借助气压计(品牌：PCB型号：HPA/HPB)和光学高度测量仪(品牌：Captron型号：P-series)调整高度到距离地面150米；借助安装在无人直升机上的3个陀螺的惯性导航系统(品牌：Aeron型号：ARN-NS0535)，保持机身水平；开始3.9张/秒的连续拍摄，同时保持无人机机身以46.8度/秒的角速度匀速水平旋转，每360度至少拍摄30张照片，重复旋转3次以上，确保相邻连续拍摄的照片有80％以上的重合度。