[發明專利]一種基于無人機的拍照點定位方法及相關裝置

有效

• 申請號: 202110096358.9
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112419417B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 張瑜;趙艷平;田茂霞;何偉
• 申請（專利權）人: 成都翼比特自動化設備有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/80;G06T19/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王云曉

本發明公開了一種基于無人機的拍照點定位方法，包括獲取目標場景的三維點云數據，從三維點云數據中標定特征點坐標和相機初始坐標；根據特征點坐標和相機初始坐標，確定在水平面內相機初始坐標與特征點坐標之間的水平投影方向向量；根據水平投影方向向量確定無人機的機頭方向；根據機頭方向確定投影方向的水平單位向量；通過機頭方向反推投影方向的水平單位向量可以對投影方向向量進行校正，而根據由水平投影方向向量計算得到的三維單位向量、特征點坐標和預設的空間距離可以計算出可行的拍照點坐標，從而實現高效的無人機拍照點自動定位。本發明還提供了一種裝置、設備以及存儲介質，同樣具有上述有益效果。

技術領域

本發明涉及無人機定位技術領域，特別是涉及一種基于無人機的拍照點定位方法、一種基于無人機的拍照點定位裝置、一種基于無人機的拍照點定位設備以及一種計算機可讀存儲介質。

背景技術

隨著無人機自動航跡飛行功能在航空測繪、電力能源領域的深度行業應用，激光雷達掃描后的點云數據越來越具備突出優勢，可以利用高精度點云數據結合無人機云臺參數進行航跡規劃。隨著三維航線規劃業務量的增加，運用三維點云進行高效航線規劃是目前亟需解決的問題。

在現有技術中，通常僅僅是通過手動標定的方式在三維點云中標定無人機需要飛行到的位置。而手動標定的過程會帶來空間位置的不確定性，同時手動設置每個三維點的拍照位置與相機參數極大地降低了三維航線規劃效率。所以如何提供一種高效的無人機拍照點定位方法是本領域技術人員急需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于無人機的拍照點定位方法，可以實現高效的無人機拍照點定位；本發明的另一目的在于提供一種基于無人機的拍照點定位裝置、一種基于無人機的拍照點定位設備以及一種計算機可讀存儲介質，可以實現高效的無人機拍照點定位。

為解決上述技術問題，本發明提供一種基于無人機的拍照點定位方法，包括：

獲取目標場景的三維點云數據，從所述三維點云數據中標定特征點坐標和相機初始坐標；

根據所述特征點坐標和所述相機初始坐標，確定在水平面內所述相機初始坐標與所述特征點坐標之間的水平投影方向向量；

根據所述水平投影方向向量確定所述無人機的機頭方向；

根據所述機頭方向確定投影方向的水平單位向量；

根據所述水平單位向量和預設的俯仰角計算三維投影方向的三維單位向量；

根據所述三維單位向量、所述特征點坐標和預設的空間距離計算拍照點坐標。

可選的，所述根據所述機頭方向確定投影方向的水平單位向量包括：

通過向量積公式，根據所述機頭方向確定投影方向的水平單位向量。

可選的，在根據所述三維單位向量，所述特征點坐標和預設的空間距離計算拍照點坐標之后，還包括：

從所述拍照點坐標中排除屬于危險點的坐標。

可選的，所述從所述拍照點坐標中排除屬于危險點的坐標包括：

將所述拍照點坐標周圍預設范圍內的點云記為拍照點集合；

從所述拍照點集合中依次選取目標點云，通過K-D樹數據結構計算所述目標點云與所述拍照點坐標之間的距離參數；

記錄所述距離參數中小于距離閾值的距離參數所對應的目標點云為危險點；

從所述拍照點坐標中排除屬于所述危險點的坐標。

可選的，所述記錄所述距離參數中小于距離閾值的距離參數所對應的目標點云為危險點包括：

記錄所述距離參數中小于距離閾值的距離參數所對應的目標點云為待排除點；