[發明專利]一種基于無人機定點航拍的道路窯井蓋高差計算方法

在審

• 申請號: 202110900575.9
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113592837A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 趙榮欣;邢云;吳華勇;王楓;賈鵬飛;趙琳
• 申請（專利權）人: 上海市建筑科學研究院有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/62;G06T7/73;G06T17/10
• 代理公司: 上海三方專利事務所(普通合伙) 31127
• 代理人: 吳瑋

本發明涉及交通基礎設施檢測技術領域，具體來說是一種基于無人機定點航拍的道路窯井蓋高差計算方法，包括以下步驟：步驟1，確定需要計算的窯井蓋高差的窯井蓋所在位置；步驟2，根據步驟1中待計算高差的窯井蓋，采用無人機在井蓋上方定點拍攝五張照片；步驟3，將步驟2中無人機拍攝的照片進行三維重建；步驟4，根據步驟3中航拍照片三維重建結果，計算窯井蓋高差。本發明所提供的一種基于無人機定點航拍的道路窯井蓋高差計算方法，利用無人機掛載相機對道路窯井蓋進行定點航拍獲取窯井蓋照片進行三維重建，根據三維重建結果進行窯井蓋高差計算，該方法具有非接觸、不中斷交通，實時、智能化程度高，操作簡便、效率高、成本低、可測量的特點。

技術領域

本發明涉及交通基礎設施檢測技術領域，具體來說是一種基于無人機定點航拍的道路窯井蓋高差計算方法。

背景技術

目前，城鎮道路上分布著成千上萬的井蓋，每年因為井蓋缺失、移動、破損等原因造成的車禍及行人受傷事件層出不窮，現階段主要采用人工檢查及智能傳感器的方式對井蓋進行檢測與監測。人工檢測采用木直尺與鋼塞尺對井蓋高差進行較為準確的測量，然而人工測量效率極低，由于道路通行的要求，對于大量井蓋的檢測采用傳統人工方式不可行。采用智能傳感器，目前由于井蓋檢測環境條件的限制，僅能采用GPS定位技術與傾角傳感器判斷井蓋是否移動或缺失。井蓋高差是道路井蓋最常見的病害，同時也是影響行車平穩與舒適度的重要指標，目前尚未有快速有效測量井蓋高差的方法。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術的不足，提供一種基于無人機定點航拍的窯井蓋高差計算方法，實現對道路窯井蓋高差的快速識別與計算，該方法為非接觸式定點測量，不影響交通，實現成本低、精度高、測量效率高。

為了實現上述目的，設計一種基于無人機定點航拍的窯井蓋高差計算方法，包括以下步驟：

步驟1，確定需要計算的窯井蓋高差的窯井蓋所在位置；

步驟2，根據步驟1中待計算高差的窯井蓋，采用無人機在井蓋上方定點拍攝五張照片；

步驟3，將步驟2中無人機拍攝的照片進行三維重建；

步驟4，根據步驟3中航拍照片三維重建結果，計算窯井蓋高差。

本發明還具有如下優選的技術方案：

進一步的，所述步驟1中窯井蓋位置確定方法，包括：

a.根據地圖信息查詢到的待測窯井蓋的經緯度坐標；或

b.根據路名結合距離及車道位置信息；或

c.現場指定。

進一步的，所述步驟2中無人機定點航拍在井蓋自動識別與自動上方固定位置點，一次拍攝完成。

進一步的，所述步驟2中無人機拍攝方法如下：

1、無人機拍攝高度的確定，正視攝影分辨率與無人機拍攝高度及掛載相機的像素尺寸之間的換算關系如下：

式中，D：正視攝影分辨率；ccd：相機傳感器大小；H：拍攝高度；d：相機焦距；

2、設井蓋直徑為l，則無人機拍攝高度與相機云臺角度的關系如下：

式中，α為無人機拍攝云臺俯視角；

因為傳感器尺寸ccd及焦距d遠小于無人機拍攝高度，公式(2)可簡化為：

進一步的，所述步驟2中，無人機手動拍攝方法如下：

(1)手動控制無人機起飛至步驟1所述窯井蓋正上方；