[發(fā)明專利]一種適用于坡面測量的無人機航拍圖像校準方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710860050.0
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107749072B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發(fā)明（設計）人: 黃仁杰
• 申請（專利權）人: 黃仁杰
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G01C25/00
• 代理公司: 成都環(huán)泰專利代理事務所(特殊普通合伙) 51242
• 代理人: 李斌;鄒翠

本發(fā)明公開了一種適用于坡面測量的無人機航拍圖像校準方法，首先建立圖像校準模型；然后無人機垂直采集點，采集坡面地圖影像數(shù)據(jù)及校準數(shù)據(jù)，并根據(jù)采集的數(shù)據(jù)計算出坡面角度Slope和坡面圖像方位角Azimuth；隨后判斷是否有測距模塊，如果有，采用測距模塊測量垂直距離Length；如果沒有，則通過采集校準點代換成垂直距離Length；根據(jù)所獲取的垂直距離Length，計算出坡面圖像比例尺SlopeScale、圖像原點Origin的地理三維坐標以及目標點的地理三維坐標，完成校準。本發(fā)明使無人機測量校準技術不再局限于平面，同時為坡面測量和投影測量的需求提供了科學依據(jù)，為精準測量提供了有效保障；且其實現(xiàn)了快速、簡易的校準，提高了坡面圖像校準的精確度和校準效率。

技術領域

本發(fā)明涉及圖像校準領域，具體涉及一種適用于坡面測量的無人機航拍圖像校準方法。

背景技術

現(xiàn)有的航拍校準方法通常采用無人機正射影像測量技術和傾斜攝影技術，其中：

無人機正射影像測量技術只是用于平面地域，在丘陵及山坡地區(qū)，由于地貌的特殊性導致測量結果精度下降，甚至只能得到投影面積，最終結果與實際數(shù)據(jù)相差甚多；

而傾斜攝影技術目可針對坡面進行航拍校準，其將多角度的航拍圖片進行點云重組，得到三維模型進行坡面校準及測量；此方法需要前期采集大量多角度航拍圖片，并通過專業(yè)建模軟件及圖形工作站經(jīng)過數(shù)小時的處理，才能得到結果，雖然精度高但是時效差，無法實時得到可用于測量的數(shù)據(jù)；除此之外，配套的專業(yè)設備購置成本高達幾十萬，并且需要專業(yè)人員才能操作完成，對于輕量級的用戶來說無疑是一個很高的門檻。

發(fā)明內容

基于此，針對上述問題，有必要提出一種適用于坡面測量的無人機航拍圖像校準方法，本發(fā)明使無人機測量校準技術不再局限于平面，同時為坡面測量和投影測量的需求提供了科學依據(jù)，為精準測量提供了有效保障；且其實現(xiàn)了快速、簡易的校準，提高了坡面圖像校準的精確度和校準效率。

本發(fā)明的技術方案是：

一種適用于坡面測量的無人機航拍圖像校準方法，包括以下步驟：

a、建立具有坡面角度Slope、坡面圖像方位角Azimuth、坡面圖像比例尺SlopeScale和圖像原點Origin四個參數(shù)的圖像校準模型；

b、采集包括曝光點俯仰角度GimbalPitch-1、曝光點方位角GimbalAzimuth-1、曝光點地理坐標DroneLocation-1、曝光點飛行高度H1、地面站地理坐標DeviceLocation-1以及地面站海拔h1的坡面圖像數(shù)據(jù)，并根據(jù)采集的數(shù)據(jù)計算出坡面角度Slope和坡面圖像方位角Azimuth；

c、坡面角度Slope和坡面圖像方位角Azimuth計算完成后，測量垂直距離Length；

d、判斷是否有測距模塊，如果有，則采用測距模塊進行測量，獲取垂直距離Length；如果否，則進行無測距模塊測量，通過采集校準點代換成垂直距離Length；

e、根據(jù)所獲取的垂直距離Length，計算出坡面圖像比例尺SlopeScale；

f、計算出圖像原點Origin的地理三維坐標以及目標點的地理三維坐標，完成校準。