[發明專利]一種基于自適應算法的無人機測繪方法及系統

有效

• 申請號: 202110652971.4
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113405527B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 葉文杰;李盟
• 申請（專利權）人: 湖北知寸航測科技有限公司
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01C11/36;G06T17/05
• 代理公司: 武漢欣博智慧知識產權代理事務所(普通合伙) 42277
• 代理人: 于福

1.一種基于自適應算法的無人機測繪方法，其特征在于，包括步驟：獲取無人機測繪數據及對應通信傳輸信號B₁S(t)cos(w_ct+θ₁)，其中，B₁為通信傳輸信號幅度調節值，S(t)為測繪數據，w_c為載波頻率，θ₁為通信傳輸信號相位值；根據氣壓、無人機高度、亮度數據對通信傳輸信號進行補全，補全值為B₂ cos(w_ct+θ₂)，B₂為補全幅值經驗值，補全幅值經驗值B₂與無人機拍攝時的氣壓、無人機高度、亮度與標準設定值的差值正相關，t為時間，θ₂為補全通信傳輸信號相位值；將通信傳輸信號與補全值合并并調制到中頻，傳輸至后臺服務器；對后臺服務器接收到的信號進行解調，獲取解調后測繪影像數據并進行預處理，根據預處理后測繪影像數據的特征信息匹配歷史測繪數據信息，對預處理后的特征信息與匹配成功的歷史測繪數據信息進行顯示，否則將預處理后的特征信息加入或取代歷史測繪數據信息；所述測繪影像數據的特征信息包括視頻圖像信息、等高線數據信息、方位信息；所述匹配包括如下步驟：獲取的預處理后測繪影像數據的特征信息包括像素點信息及對應的等高線信息、方位信息，構成三維立體信息搜尋窗體，搜尋窗體遍歷歷史測繪數據信息，當前搜尋窗體遍歷完成后，下一幀獲取的預處理后測繪影像數據的特征信息形成新的搜尋窗體進行遍歷，匹配成功與否由搜尋窗體的位置像素點到歷史測繪數據對應位置像素點的類似程度確定，類似程度由空間距F_d和關聯距F_s表示，其中，F_d(i,j)＝F_d(d_EU(i,j))，F_s(i,j)＝F_s(d_RV(g_i,g_j))，d_EU(i,j)是像素i與像素j的空間距離，d_RV(g_i,g_j)是像素i和像素j的關聯距離；

其中，

i_x表示測繪影像數據像素i的橫坐標，i_y表示測繪影像數據像素i的縱坐標，i_z表示測繪影像數據像素i的等高線高度，j_x表示歷史測繪數據像素j的橫坐標，j_y表示歷史測繪數據像素j的縱坐標，j_z表示歷史測繪數據像素j的等高線高度；

空間距F_d為高斯函數，其值為：

其中，k_d是設定值，σ_d是誤差值，空間距函數與像素i和像素j的距離呈反比；關聯距F_s的值為：

其中，k_s是自定義值，σ_s是誤差標準值，r(g_i,g_j)是關聯度值，像素i、j相似度越高，r(g_i,g_j)的值越大，RV是像素點i、j之間的加權計算，RV(g_i,g_j)＝RV(XF_i,YF_j)，X是n×p的矩陣，由以i測繪影像數據像素點集組成，Y是n×q的矩陣，由以歷史測繪數據像素點j像素點集組成，F_i是p×p的矩陣，F_j是q×q的矩陣；

所述對后臺服務器接收到的信號進行解調，為采用帶有雙向功率檢測調控電路的改進的基帶正交復旋轉MSD算法，對無線電波陣列接收信號與經驗相關系數矩陣加權后再與本地正交載波相乘，得到希爾伯特變換后的基帶信號，并采用鎖相器對經過預調濾波器后的信號進行相位調制，避免碼間干擾。

2.根據權利要求1所述的一種基于自適應算法的無人機測繪方法，其特征在于，所述獲取無人機測繪數據及對應通信傳輸信號為通過無人機工業攝像機、GPS、等高線傳感器測量儀獲取測繪數據，并對測繪數據進行處理，通過無線天線發送到接收端。