[發(fā)明專利]一種無人機高精度傾斜攝影測量系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010291241.1
• 申請日: 2020-04-14
• 公開（公告）號: CN111426302B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田方;史佳豪;張莞玲;趙蓮蓮;李昊燔
• 申請（專利權(quán)）人: 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01C11/02;G01C21/16;G06V20/10;G06V10/141;G06N3/04;G06N3/08;G06T3/40;G06T17/05
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

1.一種無人機高精度傾斜攝影測量系統(tǒng)，其特征在于：包括：

測量區(qū)域圈定模塊，用于在衛(wèi)星地圖上完成測量區(qū)域的圈定；

無人機測量路線規(guī)劃模塊，用于在圈定的區(qū)域內(nèi)選定無人機測量的起點和終點，并根據(jù)圈定區(qū)域內(nèi)障礙物的類型、高度、密度以及所在的位置實現(xiàn)無人機測量路線的規(guī)劃；所述無人機測量路線包括無人機測量的飛行軌跡以大地坐標(biāo)系中每一個坐標(biāo)點無人機的飛行狀態(tài)；

圖像采集模塊，用于根據(jù)所述無人機測量路線實現(xiàn)垂直地面角度和傾斜地面角度的圖像數(shù)據(jù)的采集，每張圖像均攜帶配套的POS數(shù)據(jù)，該POS數(shù)據(jù)至少包括緯度、經(jīng)度、高程、航向角、俯仰角及翻滾角；

圖像重構(gòu)模塊，用于根據(jù)所述POS數(shù)據(jù)完成圖像數(shù)據(jù)的重構(gòu)；

三維重構(gòu)模塊，用于根據(jù)所述POS數(shù)據(jù)完成圖像數(shù)據(jù)的拼接，實現(xiàn)三維圖像的重構(gòu)；

以及圖像測量模塊，基于連通分量外接矩形的長寬比進(jìn)行完成拼接后的圖像數(shù)據(jù)上的目標(biāo)物的測量；

所述無人機測量路線規(guī)劃模塊通過以下步驟完成測量路線的規(guī)劃：

S1、首先，在圈定的區(qū)域內(nèi)選定無人機測量的起點和終點，并完成起點和終點的標(biāo)記；

S2、基于圖片識別模塊進(jìn)行圈定區(qū)域內(nèi)障礙物類型、高度、密度的識別，并完成障礙物的標(biāo)記；

S3、基于所述標(biāo)記在大地坐標(biāo)系內(nèi)實現(xiàn)起點、終點以及各障礙物坐標(biāo)的獲取；

S4、基于障礙物類型、高度、密度、起點、終點坐標(biāo)以及各障礙物坐標(biāo)實現(xiàn)圖片采集坐標(biāo)點的獲取；

S5、基于障礙物類型、高度、密度、起點、終點坐標(biāo)、各障礙物坐標(biāo)以及圖片采集坐標(biāo)點實現(xiàn)無人機飛行軌跡路線以及軌跡以大地坐標(biāo)系中每一個坐標(biāo)點無人機的飛行狀態(tài)的規(guī)劃；

還包括：

光照度采集模塊，每一個圖像采集模塊配置一個光照度采集模塊，該模塊基于采集到的圖像進(jìn)行當(dāng)前位置光照度的識別；

補光、遮光模塊，每一個圖像采集模塊配置一個補光、遮光模塊，根據(jù)光照度采集到的數(shù)據(jù)啟閉，實現(xiàn)補光或遮光操作。

2.如權(quán)利要求1所述的一種無人機高精度傾斜攝影測量系統(tǒng)，其特征在于：所述無人機內(nèi)載一三維姿態(tài)傳感器、一機載姿態(tài)控制器和一軌跡規(guī)劃器，機載姿態(tài)控制器采用閉環(huán)控制策略，基于所述無人機測量路線、三維姿態(tài)傳感器實現(xiàn)無人機飛行姿態(tài)的控制，軌跡規(guī)劃器用于以飛行器在飛行過程的加速度為目標(biāo)，生成合理的參考軌跡曲線。

3.如權(quán)利要求1所述的一種無人機高精度傾斜攝影測量系統(tǒng)，其特征在于：所述無人機采用實時差分動態(tài)定位技術(shù)。

4.如權(quán)利要求1所述的一種無人機高精度傾斜攝影測量系統(tǒng)，其特征在于：所述無人機的飛行狀態(tài)至少包括圖像采集模塊的工作狀態(tài)、無人機的飛行姿態(tài)、高度、速度以及加速度。

5.如權(quán)利要求1所述的一種無人機高精度傾斜攝影測量系統(tǒng)，其特征在于：所述圖像重構(gòu)模塊根據(jù)圖像的航向角、俯仰角及翻滾角完成圖像的重構(gòu)。

6.如權(quán)利要求1所述的一種無人機高精度傾斜攝影測量系統(tǒng)，其特征在于：所述三維重構(gòu)模塊根據(jù)圖像的緯度、經(jīng)度、高程完成圖像的拼接。