[發(fā)明專利]一種航空遙感窄視場相機拍攝控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110415023.9
• 申請日: 2021-04-17
• 公開（公告）號: CN113252008B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許沖;何祥麗;劉博揚;唐聲權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 應(yīng)急管理部國家自然災(zāi)害防治研究院
• 主分類號: G01C11/26
• 分類號: G01C11/26;G01S13/88;G01S13/86;G01C21/16
• 代理公司: 鄭州大通專利商標(biāo)代理有限公司 41111
• 代理人: 張立強

本發(fā)明提供一種航空遙感窄視場相機拍攝控制方法。該方法包括：啟動航空遙感成像系統(tǒng)，通過航空遙感成像系統(tǒng)獲取飛機速度和飛機相對地面的距離；根據(jù)當(dāng)前時刻飛機相對地面的距離和鏡頭焦距實時計算得到相機拍攝幅面大小；比較實時計算得到的相機拍攝幅面大小與預(yù)定的作業(yè)高度幅面大小，如果二者的變化率超過第一預(yù)設(shè)閾值，則調(diào)整鏡頭焦距，使得實時計算得到的相機拍攝幅面大小滿足要求；根據(jù)當(dāng)前時刻飛機速度和相機拍攝幅面控制調(diào)整相機拍攝頻率，使得相機拍攝得到的前后兩幀圖像的重疊區(qū)域不小于第二預(yù)設(shè)閾值。本發(fā)明可以減小地形起伏變化對拍攝的景物幅面的影響，使得拍攝的圖像條帶寬度更均勻。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空遙感技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種航空遙感窄視場相機拍攝控制方法。

背景技術(shù)

航空遙感成像系統(tǒng)主要包括高分辨率CCD相機、鏡頭和圖像處理器三部分，在相機分辨率和景物距離不變的情況下，可通過改變鏡頭的視場調(diào)節(jié)圖像分辨率，視場越寬圖像分辨率越低，反之則越高。

萬米以上的高空遙感作業(yè)，拍攝幅面大，效率高，不需要考慮地形起伏變化，幾百米甚至幾十米的低空遙感作業(yè)，拍攝幅面小，效率低，可根據(jù)地形起伏隨時調(diào)整高度。在獲取可見光圖像時，為了避免云層遮擋同時兼顧工作效率和圖像分辨率，飛機飛行高度一般在2000~3000米，采用高分辨率相機和窄視場鏡頭可滿足作業(yè)要求。

飛機在進行遙感作業(yè)時飛行高度基本保持不變，由于飛行高度較低，在地形起伏比較大的山區(qū)為確保成像的幅寬基本一致，需要通過一定的控制算法對相機和鏡頭進行調(diào)節(jié)，確保獲得清晰的圖像和比較固定的地面景物幅面，同時還需保證前后兩張圖片有足夠的重疊區(qū)域，確保圖像處理器能夠進行圖像拼接，并形成連續(xù)的條帶圖像。因此，針對2000~3000米的航空遙感作業(yè)方式需要設(shè)計專門的航空遙感成像系統(tǒng)控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了保證飛機在2000~3000米進行遙感作業(yè)時可以獲得清晰的圖像和比較固定的地面景物幅面，本發(fā)明提供一種航空遙感窄視場相機拍攝控制方法。

本發(fā)明提供的一種航空遙感窄視場相機拍攝控制方法，包括：

啟動航空遙感成像系統(tǒng)，通過航空遙感成像系統(tǒng)獲取飛機速度和飛機相對地面的距離；

根據(jù)當(dāng)前時刻飛機相對地面的距離和鏡頭焦距實時計算得到相機拍攝幅面大小；比較實時計算得到的相機拍攝幅面大小與預(yù)定的作業(yè)高度幅面大小，如果二者的變化率超過第一預(yù)設(shè)閾值，則調(diào)整鏡頭焦距，使得實時計算得到的相機拍攝幅面大小滿足要求；

根據(jù)當(dāng)前時刻飛機速度和相機拍攝幅面控制調(diào)整相機拍攝頻率，使得相機拍攝得到的前后兩幀圖像的重疊區(qū)域不小于第二預(yù)設(shè)閾值。

進一步地，所述通過航空遙感成像系統(tǒng)獲取飛機速度和飛機相對地面的距離，具體包括：

航空遙感成像系統(tǒng)通過機載慣導(dǎo)和雷達高度計的數(shù)據(jù)接口接收飛機慣導(dǎo)數(shù)據(jù)和雷達高度計測量數(shù)據(jù)；

根據(jù)飛機慣導(dǎo)數(shù)據(jù)，解算出飛機速度；根據(jù)雷達高度計測量數(shù)據(jù)，解算出飛機相對地面的距離。

進一步地，計算得到相機拍攝幅面大小的計算頻率高于相機拍攝頻率。

進一步地，所述根據(jù)當(dāng)前時刻飛機相對地面的距離和鏡頭焦距實時計算得到相機拍攝幅面大小，具體包括：

根據(jù)鏡頭焦距f按照公式（1）和公式（2）計算得到橫向視場角度Q_w和縱向視場角度Q_h：

Q_w=2arctan(C_w/2f) (1)

Q_h=2arctan(C_h/2f) (2)