[實用新型]一種基于無人機的高光譜數據和三維建模數據采集系統

有效

• 申請號: 201922479801.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN211452323U
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 尹祿;張悅;杜懿峰;蔣鵬;王志勇
• 申請（專利權）人: 杭州高譜成像技術有限公司
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01C11/02;G01J3/02;G01J3/28
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 馮靜

本實用新型涉及一種基于無人機的高光譜數據和三維建模數據采集系統。采集系統包括：無人機、穩定云臺、高光譜相機、可見光相機、機載數據采集系統、機載數據控制器和GPS板卡；機載數據控制器用于根據預設采集頻率控制高光譜相機和可見光相機同步拍攝圖像；機載數據控制器還用于根據預設采集頻率控制機載數據采集系統同步采集GPS板卡的GPS信息；機載數據采集系統用于采集高光譜相機的拍攝圖像信息，并根據拍攝圖像信息得到高光譜數據；機載數據采集系統還用于采集可見光相機的不同角度的高重疊率圖像信息，并根據高重疊率圖像信息和GPS信息獲得三維建模數據。本實用新型能夠通過一架無人機的單次飛行同時獲取高光譜數據和三維建模數據，提高了作業效率。

技術領域

本實用新型涉及圖像處理技術領域，特別是涉及一種基于無人機的高光譜數據和三維建模數據采集系統。

背景技術

成像光譜儀憑借“圖譜合一”的特點一直以來都是空間遙感的主要設備之一，不僅能夠獲得地物的空間分布信息還能同步獲得其光譜信息用于分析物質成分。起初多用于國家級項目，星載成像光譜儀和機載成像光譜儀都承擔著重要的對地觀測任務。隨著科技的進步，無人機憑借著成本低、起降環境要求低、智能化自動化程度高等特點，廣泛應用于國防、安檢等軍用領域。近年來，消費級無人機行業呈現爆發式增長，無人機被更多的應用在植保、刑偵、影視拍攝等民用領域；成像光譜儀也逐漸“落地”，與航空航天載荷相比其波段范圍更窄但光譜分辨率和空間分辨率更高，更加適合應用于某些專用領域進行特殊探測。近年來，將成像光譜儀作為無人機載荷，應用于礦物勘探、環境監測、農業普查等民用領域成為了當下的研究熱點。

可以看出，無人機高光譜成像系統具有非常廣闊的發展前景。而且，越來越多的應用場景需要更精細的空間分布細節和更豐富的三維信息，高光譜設備優勢是光譜分析能力，因此高光譜系統配合三維建模是無人機高光譜系統發展的趨勢之一。

無人機載高光譜和無人機載三維建模系統市面已經涌現出不少，目前市面上無人機載高光譜系統和無人機載三維建模系統通過單架飛機多次飛行或者多架飛機單次飛行進行測量，多架飛機單次飛行時，無人機續航時間短，并且在當前技術條件下續航時間難以短時間內得到突破。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種基于無人機的高光譜數據和三維建模數據采集系統，能夠通過一架無人機的單次飛行同時獲取高光譜數據和三維建模數據。

為實現上述目的，本實用新型提供了如下方案：

一種基于無人機的高光譜數據和三維建模數據采集系統，所述采集系統包括：無人機、穩定云臺、高光譜相機、可見光相機、機載數據采集系統、機載數據控制器和GPS板卡；

所述無人機與所述穩定云臺固定連接；所述可見光相機固定在所述穩定云臺的外壁上；所述高光譜相機與所述穩定云臺的高光譜相機調整模塊的輸出軸連接；所述高光譜相機調整模塊用于調整所述高光譜相機的拍攝姿態，使所述高光譜相機線視場方向與所述可見光相機視場長邊平行并與所述無人機的飛行方向垂直；所述機載數據采集系統和所述機載數據控制器均設置在所述無人機上；

所述機載數據控制器分別與所述高光譜相機的控制端和所述可見光相機的控制端連接，所述機載數據控制器用于根據預設采集頻率控制所述高光譜相機和所述可見光相機同步拍攝圖像；

所述機載數據控制器與所述機載數據采集系統的控制端連接，所述機載數據控制器還用于根據所述預設采集頻率控制所述機載數據采集系統同步采集所述GPS板卡的GPS信息；

所述機載數據采集系統與所述高光譜相機連接；所述機載數據采集系統用于采集所述高光譜相機的拍攝圖像信息，并根據所述高光譜相機的拍攝圖像信息得到高光譜數據；

所述機載數據采集系統與所述可見光相機連接；所述機載數據采集系統還用于采集所述可見光相機的不同角度的高重疊率圖像信息，并根據所述高重疊率圖像信息和所述GPS信息獲得三維建模數據。