CN114485572A - 一种降误差的无人机测绘*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降误差的无人机测绘***，包括中央控制模块、粗测模块、精测模块和绘制模块，所述中央控制模块控制其他模块的运行，所述粗测模块对需要测绘的位置进行初步拍摄，粗略判断地形，精测模块对需要测绘的位置，选择合适角度再次拍摄，确定需要的画面，绘制模块根据拍摄画面绘制对应的图形，本发明通过粗测和精测的结合，对拍摄位置的情况初步分析了解后，再设置二次拍摄的具***置，确定拍摄的角度，控制拍摄的具体时间，使后续的拍摄有序可控，拍摄的清晰度高，减少重复拍摄的次数，使测绘的效率提高，在拍摄完成后，对画面分类，统一比例，方便后续的绘制。
Description
技术领域
本发明涉及无人机测绘技术领域，具体为一种降误差的无人机测绘***。
背景技术
无人机航测是传统航空摄影测量手段的有力补充，具有机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、适用范围广、生产周期短等特点，在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势，随着无人机与数码相机技术的发展，基于无人机平台的数字航摄技术已显示出其独特的优势，无人机与航空摄影测量相结合使得“无人机数字低空遥感”成为航空遥感领域的一个崭新发展方向；
但是目前无人机测绘中，航拍的画面较多，容易存在重复不清晰的无用画面，且航拍拍摄的清晰度、高度、角度和缩放比例均存在差异，后期的绘制整理工作量较大。
发明内容
本发明提供一种降误差的无人机测绘***，可以有效解决上述背景技术中提出目前无人机测绘中，航拍的画面较多，容易存在重复不清晰的无用画面，且航拍拍摄的清晰度、高度、角度和缩放比例均存在差异，后期的绘制整理工作量较大的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种降误差的无人机测绘***，包括中央控制模块、粗测模块、精测模块和绘制模块，所述中央控制模块控制其他模块的运行，所述粗测模块对需要测绘的位置进行初步拍摄，粗略判断地形，精测模块对需要测绘的位置，选择合适角度再次拍摄，确定需要的画面，绘制模块根据拍摄画面绘制对应的图形；
所述粗测模块包括位置确定单元、飞行设置单元和拍摄设置单元；
所述精测模块包括粗测分析单元、坐标设置单元、机身监测单元、镜头调整单元和时钟单元；
所述绘制模块包括画面整理单元、比例设置单元和画面绘制单元。
根据上述技术方案，所述位置确定单元在无人机初次飞行时，确定需要拍摄的最远位置；
所述飞行设置单元根据确定的飞行位置设置飞行路线；
所述拍摄设置单元根据飞行路线，确定需要拍摄的位置，拍摄的高度和拍摄方向。
根据上述技术方案，所述拍摄设置单元在设置拍摄的位置时，先确定可拍摄的范围，在可拍摄的范围内确定拍摄的间隔距离，在可拍摄的范围内，每个拍摄位置之间的间隔距离相等；
再为每个拍摄位置设置拍摄角度，从垂直水平面角度开始，每次向上调整15度，作为下一次的拍摄角度。
根据上述技术方案，所述精测模块的粗侧分析单元对粗测模块拍摄的画面进行分析，标记无法清晰拍摄的位置；
所述坐标设置单元根据粗测画面的分析情况确定拍摄的坐标和拍摄的角度；
所述机身监测单元在无人机飞行时，对无人机机身的飞行高度和倾斜角度进行监测，并飞行至需要拍摄的坐标位置；
所述镜头调整单元根据确定的拍摄的角度调整镜头的角度，拍摄清晰的画面；
所述时钟单元在每次拍摄时，对拍摄时间进行记录。
根据上述技术方案，所述坐标设置单元中，以无人机地面的起点位置为零坐标点，纵向垂直于零坐标点的为Y轴，最远飞行位置的投影与零坐标之间的线条为X轴，横向垂直于X轴的线条为Z轴；
根据建立的空间坐标系，结合粗测的画面，确定精测需要拍摄的坐标位置；
坐标设置单元在确定坐标后，确定在无人机水平飞行情况下的拍摄角度。
根据上述技术方案，所述机身监测单元对无人机飞行时，机身的数据进行监测；
监测内容包括供电数据、内部温度和机身倾斜角度；
所述机身倾斜角度以镜头与水平位置的倾斜角度计算。
根据上述技术方案，所述镜头调整单元在无人机飞行至拍摄指定的坐标位置后，先根据监测数据确定无人机的倾斜角度；
无人机水平飞行，则直接调节镜头达到需要的拍摄角度；
无人机机身倾斜时，先调整镜头垂直于水平面，在调整镜头达到需要的拍摄角度。
根据上述技术方案，所述时钟单元为拍摄设置时间段，在达到拍摄时间时，时钟单元发出提示，镜头调整单元开始对镜头进行调整，在规定时间段内调整好拍摄角度，并进行拍摄，记录拍摄的具体时间。
根据上述技术方案，所述画面整理单元接收拍摄的画面数据，将拍摄的画面按照拍摄时间排序，再按照拍摄的画面进行分类；
对拍摄画面进行分类时，先提取画面中物体，并对物体进行编号，编号为1，2，3…n，根据画面中的物体查找具有相同物体的画面，将相同物体的画面归为一类，一个拍摄画面可以属于多个类别。
根据上述技术方案，根据拍摄位置的坐标，通过比例设置单元对每个画面的比例进行计算，再选择合适的绘制比例，将拍摄的画面缩放至相同的比例；
画面绘制单元将缩放后的画面整理，进行绘制。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、通过设置位置确定单元、飞行设置单元、拍摄设置单元和粗测分析单元配合测绘，通过粗略飞行路线，确定飞行范围，在飞行范围内确定拍摄的间隔距离，均匀的拍摄采集画面，使初次采集的范围广泛，采集的画面信息较多，不易出现重复不清晰的画面，通过粗测分析单元分析粗测的情况为后续精确测绘提供拍摄参考，使测绘的画面拍摄效率高，避免大量拍摄，造成重复画面较多。
2、通过设置坐标设置单元，根据粗测情况，确定坐标对需要精确拍摄的位置进行二次拍摄，更加有针对性的进行拍摄，使拍摄的画面更符合要求，更加清晰，且能够确定拍摄的具***置，方便后期对画面的处理，比例的缩放，节省后续处理的时间，提高数据处理的效率。
3、通过设置机身监测单元和镜头调整单元，对于机身飞行时的自身状况进行监测，对机身的倾斜角度进行实时监测，在拍摄时，通过对镜头角度的调整，达到合适的拍摄角度，从而拍摄所需的画面，使镜头在拍摄画面时，设置的拍摄角度与实际的拍摄角度之间的误差降低，从而使整个测绘的误差降低，使测绘的结果与实际更加接近。
4、通过设置时钟单元，为每个位置的拍摄设置时间段，在时间段内进行合适的拍摄，并在达到拍摄时间时，进行拍摄角度的调整准备，在规定的时间段内调整好角度完成拍摄，使拍摄的时间可控，方便远程控制，使测绘过程更加有序可控。
5、通过设置画面整理单元、比例设置单元和画面绘制单元，将拍摄画面先按拍摄时间排序，再按照拍摄的物体进行分类，方便后续对实际物体的绘制，再根据拍摄位置的坐标和拍摄的角度，计算画面的与实际的比例，选择合适的绘制比例，将拍摄画面统一比例，方便后续的绘制。
综上所述，通过粗测和精测的结合，对拍摄位置的情况初步分析了解后，再设置二次拍摄的具***置，确定拍摄的角度，控制拍摄的具体时间，使后续的拍摄有序可控，拍摄的清晰度高，减少重复拍摄的次数，使测绘的效率提高，在拍摄完成后，对画面分类，统一比例，方便后续的绘制。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明的***结构框图；
图2是本发明位置坐标的示意图；
图3是本发明的拍摄画面分类示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1-3所示，本发明提供一种技术方案，一种降误差的无人机测绘***，包括中央控制模块、粗测模块、精测模块和绘制模块，中央控制模块控制其他模块的运行，粗测模块对需要测绘的位置进行初步拍摄，粗略判断地形，精测模块对需要测绘的位置，选择合适角度再次拍摄，确定需要的画面，绘制模块根据拍摄画面绘制对应的图形；
粗测模块包括位置确定单元、飞行设置单元和拍摄设置单元；
精测模块包括粗测分析单元、坐标设置单元、机身监测单元、镜头调整单元和时钟单元；
绘制模块包括画面整理单元、比例设置单元和画面绘制单元。
根据上述技术方案，位置确定单元在无人机初次飞行时，确定需要拍摄的最远位置；
飞行设置单元根据确定的飞行位置设置飞行路线；
拍摄设置单元根据飞行路线，确定需要拍摄的位置，拍摄的高度和拍摄方向。
根据上述技术方案，拍摄设置单元在设置拍摄的位置时，先确定可拍摄的范围，在可拍摄的范围内确定拍摄的间隔距离，在可拍摄的范围内，每个拍摄位置之间的间隔距离相等；
再为每个拍摄位置设置拍摄角度，从垂直水平面角度开始，每次向上调整15度，作为下一次的拍摄角度。
根据上述技术方案，精测模块的粗侧分析单元对粗测模块拍摄的画面进行分析，标记无法清晰拍摄的位置；
坐标设置单元根据粗测画面的分析情况确定拍摄的坐标和拍摄的角度；
机身监测单元在无人机飞行时，对无人机机身的飞行高度和倾斜角度进行监测，并飞行至需要拍摄的坐标位置；
镜头调整单元根据确定的拍摄的角度调整镜头的角度，拍摄清晰的画面；
时钟单元在每次拍摄时，对拍摄时间进行记录。
根据上述技术方案，坐标设置单元中，以无人机地面的起点位置为零坐标点，纵向垂直于零坐标点的为Y轴，最远飞行位置的投影与零坐标之间的线条为X轴，横向垂直于X轴的线条为Z轴；
根据建立的空间坐标系，结合粗测的画面，确定精测需要拍摄的坐标位置；
坐标设置单元在确定坐标后，确定在无人机水平飞行情况下的拍摄角度。
根据上述技术方案，机身监测单元对无人机飞行时，机身的数据进行监测；
监测内容包括供电数据、内部温度和机身倾斜角度；
机身倾斜角度以镜头与水平位置的倾斜角度计算。
根据上述技术方案，镜头调整单元在无人机飞行至拍摄指定的坐标位置后，先根据监测数据确定无人机的倾斜角度；
无人机水平飞行，则直接调节镜头达到需要的拍摄角度；
无人机机身倾斜时，先调整镜头垂直于水平面，在调整镜头达到需要的拍摄角度。
根据上述技术方案，时钟单元为拍摄设置时间段，在达到拍摄时间时，时钟单元发出提示，镜头调整单元开始对镜头进行调整，在规定时间段内调整好拍摄角度，并进行拍摄，记录拍摄的具体时间。
根据上述技术方案，画面整理单元接收拍摄的画面数据，将拍摄的画面按照拍摄时间排序，再按照拍摄的画面进行分类；
对拍摄画面进行分类时，先提取画面中物体，并对物体进行编号，编号为1，2，3…n，根据画面中的物体查找具有相同物体的画面，将相同物体的画面归为一类，一个拍摄画面可以属于多个类别。
根据上述技术方案，根据拍摄位置的坐标，通过比例设置单元对每个画面的比例进行计算，再选择合适的绘制比例，将拍摄的画面缩放至相同的比例；
画面绘制单元将缩放后的画面整理，进行绘制。
本发明的工作原理及使用流程：
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种降误差的无人机测绘***，其特征在于：包括中央控制模块、粗测模块、精测模块和绘制模块，所述中央控制模块控制其他模块的运行，所述粗测模块对需要测绘的位置进行初步拍摄，粗略判断地形，精测模块对需要测绘的位置，选择合适角度再次拍摄，确定需要的画面，绘制模块根据拍摄画面绘制对应的图形；
所述粗测模块包括位置确定单元、飞行设置单元和拍摄设置单元；
所述精测模块包括粗测分析单元、坐标设置单元、机身监测单元、镜头调整单元和时钟单元；
所述绘制模块包括画面整理单元、比例设置单元和画面绘制单元。
2.根据权利要求1所述的一种降误差的无人机测绘***，其特征在于，所述位置确定单元在无人机初次飞行时，确定需要拍摄的最远位置；
所述飞行设置单元根据确定的飞行位置设置飞行路线；
所述拍摄设置单元根据飞行路线，确定需要拍摄的位置，拍摄的高度和拍摄方向。
3.根据权利要求1所述的一种降误差的无人机测绘***，其特征在于，所述拍摄设置单元在设置拍摄的位置时，先确定可拍摄的范围，在可拍摄的范围内确定拍摄的间隔距离，在可拍摄的范围内，每个拍摄位置之间的间隔距离相等；
再为每个拍摄位置设置拍摄角度，从垂直水平面角度开始，每次向上调整15度，作为下一次的拍摄角度。
4.根据权利要求1所述的一种降误差的无人机测绘***，其特征在于，所述精测模块的粗侧分析单元对粗测模块拍摄的画面进行分析，标记无法清晰拍摄的位置；
所述坐标设置单元根据粗测画面的分析情况确定拍摄的坐标和拍摄的角度；
所述机身监测单元在无人机飞行时，对无人机机身的飞行高度和倾斜角度进行监测，并飞行至需要拍摄的坐标位置；
所述镜头调整单元根据确定的拍摄的角度调整镜头的角度，拍摄清晰的画面；
所述时钟单元在每次拍摄时，对拍摄时间进行记录。
5.根据权利要求1所述的一种降误差的无人机测绘***，其特征在于，所述坐标设置单元中，以无人机地面的起点位置为零坐标点，纵向垂直于零坐标点的为Y轴，最远飞行位置的投影与零坐标之间的线条为X轴，横向垂直于X轴的线条为Z轴；
根据建立的空间坐标系，结合粗测的画面，确定精测需要拍摄的坐标位置；
坐标设置单元在确定坐标后，确定在无人机水平飞行情况下的拍摄角度。
6.根据权利要求1所述的一种降误差的无人机测绘***，其特征在于，所述机身监测单元对无人机飞行时，机身的数据进行监测；
监测内容包括供电数据、内部温度和机身倾斜角度；
所述机身倾斜角度以镜头与水平位置的倾斜角度计算。
7.根据权利要求1所述的一种降误差的无人机测绘***，其特征在于，所述镜头调整单元在无人机飞行至拍摄指定的坐标位置后，先根据监测数据确定无人机的倾斜角度；
无人机水平飞行，则直接调节镜头达到需要的拍摄角度；
无人机机身倾斜时，先调整镜头垂直于水平面，在调整镜头达到需要的拍摄角度。
8.根据权利要求1所述的一种降误差的无人机测绘***，其特征在于，所述时钟单元为拍摄设置时间段，在达到拍摄时间时，时钟单元发出提示，镜头调整单元开始对镜头进行调整，在规定时间段内调整好拍摄角度，并进行拍摄，记录拍摄的具体时间。
9.根据权利要求1所述的一种降误差的无人机测绘***，其特征在于，所述画面整理单元接收拍摄的画面数据，将拍摄的画面按照拍摄时间排序，再按照拍摄的画面进行分类；
对拍摄画面进行分类时，先提取画面中物体，并对物体进行编号，编号为1，2，3…n，根据画面中的物体查找具有相同物体的画面，将相同物体的画面归为一类，一个拍摄画面可以属于多个类别。
10.根据权利要求1所述的一种降误差的无人机测绘***，其特征在于，根据拍摄位置的坐标，通过比例设置单元对每个画面的比例进行计算，再选择合适的绘制比例，将拍摄的画面缩放至相同的比例；画面绘制单元将缩放后的画面整理，进行绘制。
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