[發明專利]基于傾斜攝影技術的自動化建模方法、系統及其輔助裝置

有效

• 申請號: 201711453011.5
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108344397B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 黃騫;林報嘉;張金海;史洪芳;于洪斌
• 申請（專利權）人: 中國公路工程咨詢集團有限公司;中咨數據有限公司
• 主分類號: G01C11/02
• 分類號: G01C11/02
• 代理公司: 北京恒都律師事務所 11395
• 代理人: 王清亮

本申請提供了一種基于傾斜攝影技術的自動化建模方法、系統及其輔助裝置，所述方法包括：根據預設航線高度和重疊度信息規劃針對航測興趣區域的最短航線；檢測所述無人機及其傾斜攝影裝置在根據所述航線進行航測時的設備狀態信息；根據所述設備狀態信息篩選測繪遺漏區域，重新規劃航線并執行航測過程，直至獲得的有效航測數據覆蓋所述航測興趣區域；對所述航測數據進行影像糾正、紋理特征匹配、逐像素級的密集匹配和空三測量，生成三維測繪模型。本申請通過上述手段，可有效解決現有技術因設備間彼此不知道對方的工作狀態而導致的操作流程復雜、智能化程度不高的問題。

技術領域

本申請涉及勘察建模技術領域，特別地，涉及一種能夠簡化傳統傾斜攝影系統建模流程的自動化建模方法、系統及其輔助裝置。

背景技術

三維地層結構模型的出現，能整體直觀的體現工程區域地層分布情況、單一地層的均勻性分布、是否有地層缺失和夾層分布等，對于工程性質重要的地層的分布尤為重要，可以為勘察設計人員、建筑設計人員以及其他相關人員提供全方位的地層分布概況。

作為目前最有效率的三維建模數據獲取技術，傾斜攝影技術主要通過在攝影平臺上搭載多臺傾斜攝影相機，同時從多角度采集數據，建立的三維模型在嵌入準確的地理信息的同時還能夠獲得高分辨率的頂面和側面信息。無人機傾斜攝影系統是以無人機為飛行平臺并以多視角傾斜攝影相機為任務設備的數據采集系統，目前該系統硬件系統以能同時進行一組垂直、四組傾斜的圖像采集的五鏡頭相機為主。其主要技術特點如下：

1) 在進行傾斜攝影數據采集時，無人機飛行時高度較低，航線設計可采用多種重疊組組合，能夠得到豐富真實的影像表達內容，包括多視角、高覆蓋率和高分辨率的下視影像和側視影像數據。

2) 在數據采集方面利用航空攝影大規模成圖的特點，加上模型生產方面從傾斜影像批量提取及貼紋理的方式，能夠有效地降低城市三維建模的時間和人力成本。

上述以無人機載具加裝傾斜攝影的測繪系統與傳統測繪手段相比具有多種優勢，應用前景開闊，但主要存在兩方面的缺點，一是從航拍到建模整個流程較為復雜，需要受過培訓的專業人員進行操作，各環節均需要按照流程按部就班，自動化程度不高；其二是目前的傾斜攝影系統中，相機與無人機載具之間基本只有固定式連接，沒有直接數據交互，設備間相互獨立彼此不知道對方的狀態，智能化程度不高。

發明內容

本申請提供一種基于傾斜攝影技術的自動化建模方法、系統及其輔助裝置，用于解決現有無人機傾斜攝影系統的組成設備間彼此不知道對方的工作狀態、智能化程度不高的問題。

本申請公開的一種基于傾斜攝影技術的自動化建模方法，執行所述方法的系統包括無人機以及搭載在無人機上的傾斜攝影裝置，所述方法包括：根據預設航線高度和重疊度信息規劃針對航測興趣區域的最短航線；檢測所述無人機及其傾斜攝影裝置在根據所述航線進行航測時的設備狀態信息；根據所述設備狀態信息篩選測繪遺漏區域，重新規劃航線并執行航測過程，直至獲得的有效航測數據覆蓋所述航測興趣區域；對所述航測數據進行影像糾正、紋理特征匹配、逐像素級的密集匹配和空三測量，生成三維測繪模型。

優選地，所述航測興趣區域由用戶在電子地圖上繪制；所述航線包括多段，根據所述無人機的續航時間劃分。

優選地，所述系統還包括計算機；所述航線規劃過程在計算機上完成，生成的航線信息以有線或無線方式傳送至無人機。

優選地，在所述無人機根據所述航線進行航測之前，還包括：對非量測的傾斜攝影裝置進行檢校，獲取攝影裝置的內方位元素信息，作為后續生成三維測繪模型的基礎。

優選地，在所述無人機根據所述航線進行航測之前，還包括：對無人機及其傾斜攝影裝置進行航測開始前的常規檢查，檢查項目包括電池電量、各傳感器信號和定位定向系統數據信息。