CN114777744B - 一种古生物领域的地质测量方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种古生物领域的地质测量方法、装置及电子设备，其中，该方法包括：设置无人机的飞行航线，所述飞行航线能够覆盖待测绘的涉及古生物信息的地质区域；获取所述无人机沿所述飞行航线航拍时所采集到的多帧图像，相邻两帧图像部分重叠；根据所述多帧图像生成所述地质区域的三维模型。通过本发明实施例提供的古生物领域的地质测量方法、装置及电子设备，利用无人机航拍地质区域的图像，不需要人工计量，可以提高测绘效率，能够大幅减少人工的外业时间；相邻两帧图像之间部分重叠，方便实现图像准确拼接，避免出现图像拉伸或拼接痕迹严重的问题；在无人机定位精准的情况，不需要人工打点布控，可以进一步简化人为操作。
Description
技术领域
本发明涉及古生物技术领域，具体而言，涉及一种古生物领域的地质测量方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
古生物指的是地质历史时期的生物，包括植物、无脊椎动物、脊椎动物等，其生物遗体和活动遗迹赋存于地层中，形成古生物化石。为了研究化石在岩层中的分布情况(例如化石地点等)，需要绘制某片区域的地质图，之后基于其他数据生成地质剖面，例如位于内蒙古自治区中部的敖尔班地区剖面等。
传统古生物领域的地质图测绘多采用人工计量方式，即按照一定比例将古生物领域的地质上的地质现象和相互关系概略性绘制出来，之后以平面方式描述古生物领域的地质的空间关系。这种方式费时费力，且需要人工打点布控，以避免空间不匹配的问题，操作复杂。
发明内容
为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种古生物领域的地质测量方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
第一方面，本发明实施例提供了一种古生物领域的地质测量方法，包括：
设置无人机的飞行航线，所述飞行航线能够覆盖待测绘的涉及古生物信息的地质区域；
获取所述无人机沿所述飞行航线航拍时所采集到的多帧图像，相邻两帧图像部分重叠；
根据所述多帧图像生成所述地质区域的三维模型。
第二方面，本发明实施例还提供了一种古生物领域的地质测量装置，包括：
航线设置模块，用于设置无人机的飞行航线，所述飞行航线能够覆盖待测绘的涉及古生物信息的地质区域；
图像获取模块，用于获取所述无人机沿所述飞行航线航拍时所采集到的多帧图像，相邻两帧图像部分重叠；
处理模块，用于根据所述多帧图像生成所述地质区域的三维模型。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括总线、收发器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述收发器、所述存储器和所述处理器通过所述总线相连，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述任意一项所述的古生物领域的地质测量方法中的步骤。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的古生物领域的地质测量方法中的步骤。
本发明实施例提供的古生物领域的地质测量方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，为无人机设置能够覆盖涉及古生物信息的地质区域的飞行航线，使得无人机沿该飞行航线飞行时能够拍摄该地质区域内的图像，进而利用多帧图像生成该地质区域的三维模型。该方法利用无人机航拍地质区域的图像，不需要人工计量，可以提高测绘效率，能够大幅减少人工的外业时间；相邻两帧图像之间部分重叠，方便实现图像准确拼接，避免出现图像拉伸或拼接痕迹严重的问题；在无人机定位精准的情况，不需要人工打点布控，可以进一步简化人为操作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1示出了本发明实施例所提供的一种古生物领域的地质测量方法的流程图；
图2A示出了本发明实施例所提供的古生物领域的地质测量方法中，设置多个飞行子航线的一种示意图；
图2B示出了本发明实施例所提供的古生物领域的地质测量方法中，无人机沿飞行子航线飞行时的一种距离关系示意图；
图3示出了本发明实施例所提供的古生物领域的地质测量方法中，图像采集装置采集倾斜地表图像时的一种侧视示意图；
图4示出了本发明实施例所提供的古生物领域的地质测量方法中，所建立直角坐标系的一种示意图；
图5示出了本发明实施例所提供的古生物领域的地质测量方法中，倾斜地表平面的一种示意图；
图6示出了本发明实施例所提供的古生物领域的地质测量方法中，倾斜地表平面的另一种示意图；
图7示出了本发明实施例所提供的一种古生物领域的地质测量装置的结构示意图；
图8示出了本发明实施例所提供的一种用于执行古生物领域的地质测量方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图对本发明实施例进行描述。
图1示出了本发明实施例所提供的一种古生物领域的地质测量方法的流程图。如图1所示，该方法包括：
步骤101：设置无人机的飞行航线，飞行航线能够覆盖待测绘的涉及古生物信息的地质区域。
本发明实施例中，在需要测绘某片包含古生物信息的地质区域时，可以将该片区域作为待测绘的地质区域，后续的地质区域均指的是涉及古生物信息的区域。例如，若某片区域中存在化石、或者涉及包含古生物信息的地层或地形，可以将该片区域作为地质区域。在绘制该地质区域的模型时，本发明实施例利用无人机采集该地质区域的图像，进而通过三维重建技术等生成该地质区域的三维模型。
具体地，本发明实施例设置无人机的飞行航线，使得该无人机能够沿该飞行航线进行飞行。其中，该飞行航线能够覆盖完整的该地质区域，使得无人机利用其中的图像采集装置可以采集到能够覆盖完整的地质区域的图像。该图像采集装置具体可以为相机等。
步骤102：获取无人机沿飞行航线航拍时所采集到的多帧图像，相邻两帧图像部分重叠。
本发明实施例中，在设置飞行航线后，即可控制无人机沿该飞行航线进行航拍，从而拍摄到该地质区域的图像。其中，由于地质区域较大，为了保证拍摄图像的清晰度、分辨率等，一般会采集多帧图像；例如，无人机沿该飞行航线飞行的过程中，在位置点1拍摄得到图像1、在位置点2拍摄得到图像2……从而可以采集到多帧图像。并且，为了能够将多帧图像进行拼接，相邻两帧图像需要部分重叠。
步骤103：根据多帧图像生成地质区域的三维模型。
本发明实施例中，在采集到地质区域的多帧图像后，即可生成该地质区域的三维模型。例如，可以基于现有的三维生成软件(Smart3D、ContextCapture、meshlab)等渲染生成该地质区域的三维模型。之后，基于该三维模型可以导出该地质区域内任意点坐标、高差等，方便后续对该地质区域内的古生物化石等进行分析。其中，在渲染过程中，可以自定义三维模型边界，以剔除多余数据，提高渲染效率，缩短后续渲染周期。
本发明实施例提供的一种古生物领域的地质测量方法，为无人机设置能够覆盖地质区域的飞行航线，使得无人机沿该飞行航线飞行时能够拍摄该地质区域内的图像，进而利用多帧图像生成该地质区域的三维模型。该方法利用无人机航拍地质区域的图像，不需要人工计量，可以提高测绘效率，能够大幅减少人工的外业时间；相邻两帧图像之间部分重叠，方便实现图像准确拼接，避免出现图像拉伸或拼接痕迹严重的问题；在无人机定位精准的情况，不需要人工打点布控，可以进一步简化人为操作。
可选地，上述步骤101“设置无人机的飞行航线”包括：
步骤A1：设置包含多个飞行子航线的飞行航线，不同的飞行子航线对应不同的飞行高度，且最高飞行高度对应的飞行子航线能够覆盖待测绘的地质区域；沿飞行子航线相邻的两帧图像之间的视野重叠率小于50％。
目前，在绘制城市地图等场景中也会用到无人机采集图像，但这些场景对图像的分辨率要求较低，其一般是无人机沿S型航线飞行一遍即可。而在本发明实施例中，为了能够研究地质区域的准确信息，需要地质区域的三维模型具有较高的分辨率，例如需要准确标记化石产出层位和上下岩层关系等。由于航摄距离h与地面分辨率R之间的关系式为：h＝f×R/p，其中f为图像采集装置的焦距，p为像元尺寸；为了保证较高的分辨率，需要航摄距离较小，即需要无人机低空拍摄。而在古生物领域中，由于经常存在地表起伏较大的情况，只在一个高度下飞行难以保证采集图像的精度。
在本发明实施例中，将飞行航线分为多个不同飞行高度的飞行子航线，使得无人机可以从不同的高度采集地质区域的地表图像，从而采集到不同高度处的地表图像，且每个地表图像均能够具有较高的精度，使得能够构建高分辨率的三维模型；并且通过不同高度的飞行子航线可以实现交叉拍摄，能够提高地质区域采集数据的完整性；在构建三维模型过程中，不同高度采集的图像可以互相约束，使得在相邻两帧图像的视野重叠率不高的情况下，也具有较高的空间匹配度，能够准确生成三维模型。
具体地，一般情况下，为了能够实现三维重建，相邻两帧图像的重叠率需要高于50％，一般在60％左右；而在本发明实施例中，通过设置不同高度的飞行子航线，从不同高度交叉采集图像，可以降低相邻两帧图像重叠率的要求，即该重叠率可以低于50％，从而在拍摄时能够减少图像张数，提高图像采集效率。此外，过低的视野重叠率容易导致拼接痕迹严重的问题，故可选地，该视野重叠率不低于30％。
此外可选地，由于无人机在飞行过程中，改变无人机的高程会使无人机为了克服重力做功而功耗较大，会大大降低无人机的续航时间；本发明实施例为了避免无人机过于频繁的改变高程，可以将多个不同高度的飞行子航线按照飞行高度从高到低(或从低到高)的顺序串接起来，形成完整的飞行航线，从而可以在实现多高度拍摄的情况下，保证无人机的续航能力。
在上述实施例的基础上，上述步骤A1“设置包含多个飞行子航线的飞行航线”包括：
步骤A11：在地质区域包含倾斜地表的情况下，设置至少一个低飞行子航线，低飞行子航线为除最高飞行高度对应的飞行子航线之外的其他飞行子航线。
步骤A12：为低飞行子航线设置无人机中图像采集装置的朝向角，朝向角朝向倾斜地表；不同飞行高度对应的低飞行子航线，设有不同的朝向角。
本发明实施例中，地质区域的地表一般不是平面，其部分区域的地表是倾斜的，且某些倾斜地表的倾斜角较大，例如断陷盆地、湖相地层沉积等。若图像采集装置垂直向下拍摄，则不易采集到倾斜地表的清晰图像，因此，本发明实施例为倾斜地表设置低飞行子航线，该低飞行子航线对应的图像采集装置的朝向角朝向该倾斜地表的斜面，以能够更好地采集倾斜地表的表面图像。例如，该朝向角尽可能朝向倾斜地表，使得图像采集装置的朝向垂直于该倾斜地表的表面。
其中，不同位置的倾斜地表，其倾斜程度一般是不同的，即具有不同的倾斜角β，在某低飞行子航线中可能涉及多个不同倾斜角的倾斜地表，若在该低飞行子航线中，为不同的倾斜地表设置不同的朝向角，则会导致图像采集装置频繁调整朝向角，且在不同倾斜地表交界处容易存在相邻两帧图像上下错位的问题。故本发明实施例中，对于某低飞行子航线，设置唯一的朝向角，即该图像采集装置相对于无人机的姿态是不变的。
参见图2A所示，若地质区域存在凸起的地形，图2A中以四棱锥示意性表示该地形。图2A中，该地形包含4个倾斜地表，每个倾斜地表的倾斜角不同；本发明实施例可以为该地形设置多个飞行子航线，图2A示出了三条飞行子航线L1、L2和L3。其中，飞行子航线L1具有最高飞行高度的飞行子航线，其可以向下垂直拍摄(或者稍微倾斜拍摄)，图2A中的箭头表示图像采集装置的朝向。具有较低高度的飞行子航线L2、L3倾斜拍摄，即其设有相应的朝向角，在拍摄不同倾斜地表时，朝向角保持不变；该飞行子航线L2、L3均为一条低飞行子航线。对于凹陷或断层等地形，对其生成低飞行子航线的原理相似，此处不做赘述。
此外可选地，在设置飞行子航线时，该飞行子航线到倾斜地表的距离不超过该倾斜地表在水平方向的曲率半径。其中，由于倾斜地表的表面是不均匀的，其曲率半径也是难以确定，本实施例以该倾斜地表到该倾斜地表所在山体的中心线之间的距离近似作为该倾斜地表的曲率半径。如图2B所示，以圆锥体表示山体的形状结构，P点为无人机沿飞行子航线飞行时的所在位置，则对于P点，该飞行子航线到倾斜地表的距离为PE，此时，该倾斜地表在水平方向的曲率半径可近似认为是EF，在设置飞行子航线时，保证PE<EF，以尽量使得无人机能够高分辨率采集倾斜地表的图像。
本领域技术人员可以理解，该地质区域内可能存在多个独立的倾斜地表，例如存在多个凸起的地表，或者存在凸起的地表和凹陷的地表等，本实施例在设置飞行航线的过程中，可以为每个独立的倾斜地表分别设置多个飞行子航线，分别采集每个倾斜地表的图像。
可选地，上述步骤A1“设置包含多个飞行子航线的飞行航线”，还包括：
步骤A13：确定预设重叠率r。
本发明实施例中，需要设置相邻两帧图像之间合适的重叠率，即预设重叠率r。该预设重叠率r越小，越容易出现拼接缺陷；该预设重叠率r越大，则需要拍摄更多的图像。一般情况下，可以将该预设重叠率r设为30％～50％之间的值。本发明实施例中，该预设重叠率r为所允许的最小重叠率。
步骤A14：为低飞行子航线设置相邻两帧图像对应的无人机飞行距离d，无人机以飞行距离d所采集的相邻两帧图像之间的视野重叠率不小于预设重叠率r。
在设置低飞行子航线时，还需要设置相邻两帧图像对应的无人机飞行距离d，即无人机拍摄一帧图像后，需要飞行多远再拍摄下一帧图像。为避免出现拼接问题，相邻两帧图像之间的视野重叠率应当不小于预设重叠率r，通过设置相邻两帧图像对应的无人机飞行距离d，即可实现该效果。具体地，飞行距离d越大，相邻两帧图像之间的视野重叠率越低。
可选地，上述步骤A14“为低飞行子航线设置相邻两帧图像对应的无人机飞行距离d”包括步骤A141-A142：
步骤A141：确定低飞行子航线中当前朝向对应的倾斜地表的倾斜角β。
本发明实施例中，在需要测绘地质区域时，可以基于该地质区域的等高线图、DEM(Digital Elevation Model，数字高程模型)数据等确定地质区域内任意位置地表的倾斜角，将相邻且具有相似倾斜角的一片区域作为一个倾斜地表。或者，也可通过人为观察的方式划分出倾斜地表，并确定每个倾斜地表的倾斜角，本实施例对此不做限定。
步骤A142：为低飞行子航线设置相邻两帧图像对应的无人机飞行距离d，且飞行距离d满足：
其中，h表示图像采集装置到倾斜地表的距离，α表示图像采集装置的采集角度，/>表示朝向角。
本发明实施例中，无人机的图像采集装置在采集地面图像时，图像采集装置的采集角度(即视场角)是固定的，本实施例将该采集角度设为2α，则该图像采集装置的采集边界与该图像采集装置的朝向之间的夹角为α，该角度α具体可基于图像采集装置的参数确定。参见图3所示，P点为图像采集装置，该图像采集装置的朝向为PO；图像采集装置P的朝向与垂直方向之间的夹角为该图像采集装置的朝向角，图3中以表示该朝向角。
可选地，该朝向角与低飞行子航线的飞行高度之间为负相关关系。例如，本发明实施例可以设置四个不同飞行高度的飞行子航线，最高飞行高度的飞行子航线垂直向下拍摄，其余三个飞行子航线均为低飞行子航线，且按照飞行高度从高到低的顺序，三个低飞行子航线的朝向角依次为30°、45°、60°。本发明实施例中，为了能够生成三维模型，不同高度子航线所拍摄的图像之间也需要具有一定的视野重叠率；若将所有低飞行子航线的朝向角设为同一角度，则会导致需要更多的低飞行子航线才能完整地采集倾斜地表的图像。本实施例通过为不同的低飞行子航线设置不同的朝向角，可以增大不同低飞行子航线之间的高度差，从而减少用于采集该倾斜地表的低飞行子航线的数量，提高采集效率。
若图像采集装置当前采集的地面倾斜，且地面的倾斜角为β，O点表示该图像采集装置的中轴线与该地表的交点；由于图像采集装置的采集范围类似四棱锥结构，故该图像采集装置所采集的该地表的采集区域为梯形形状，当朝向角等于倾斜角β时，图像采集装置的中轴线PO垂直于地表表面，此时图像采集装置所采集的地表的采集区域为方形。
为方便描述，参见图3所示，本发明实施例以O点为原点，以OP为z轴，以垂直于OP的上下方向作为x轴，以地表表面的水平方向(图3中为靠近观察者与远离观察者之间的方向)为y轴，建立直角坐标系；图3中以朝向观察者的方向为y轴正方向。该直角坐标系具体可参见图4所示。
如图4所示，设图像采集装置到地表的距离为h，即PO的长度为h，该距离h为图像采集装置的航摄距离。在该直角坐标系下，P点坐标为(0,0,h)。图4中的A'B'C'D'为图像采集装置采集xOy平面时的采集区域，A'B'C'D'为正方形；由于图像采集装置的采集边界A'PB'、B'PC'、C'PD'、D'PA'与图像采集装置的朝向PO之间的夹角均为α，令a＝htanα，则A'、B'、C'、D'四点的坐标依次为：A'(a,a,0)、B'(a,-a,0)、C'(-a,-a,0)、D'(-a,a,0)。由此可得直线A'P、B'P的点向式方程分别为：
直线C'P、D'P的点向式方程分别为：
参见图3所示，设地表与xOy平面的夹角为θ，如图3所示的角度关系可知，将xOy平面沿y轴旋转θ即为该地表所在平面；参见图4所示，图像采集装置P所采集的该地表的采集区域为ABCD，且为梯形形状。并且，该地表所在平面ABCD的法向量可以表示为(sinθ,0,cosθ)，由于地表所在平面ABCD也经过原点O，故该地表所在平面ABCD的点法式方程为：
x sinθ+z cosθ＝0 (3)
如图4所示，直线A'P与平面ABCD相交于A点，通过上式(1)和(3)可以建立以下方程组(4)，求解可得A点坐标：
其中，A点坐标为由于a＝htanα，故A点坐标为：/>
同理，直线B'P、C'P、D'P与平面ABCD分别相交于B点、C点、D点。通过联立方程组求解可得B、C、D四点的坐标，且：
B点坐标为：
C点坐标为：
D点坐标为：
令则A、B、C、D四点的坐标分别为：A(b,b,-btanθ)、B(b,-b,-btanθ)、C(-c,-c,ctanθ)、D(-c,c,ctanθ)。图像采集装置所采集的地表表面区域可参见图5所示，其中M为AB的中点，N为CD的中点，如图4所示，MONP四点共面。基于A、B、C、D四点坐标可知，AB的长度为2b，CD的长度为2c；OM的长度为点A或点B到y轴的距离，ON的长度为点C或点D到y轴的距离，由此可得：
在倾斜角β大于朝向角的情况下，/>此时b＞c。参见图5所示，在b＞c时，图像采集装置能够采集地表中的ABCD区域；无人机在保证高度不变的情况下，其采集到的下一帧图像为沿y轴移动的一帧图像，图5中以虚线表示下一帧图像。并且，为方便区分当前帧图像ABCD以及下一帧图像，图5中以当前帧图像ABCD与下一帧图像上下存在错位进行表示。
为保证后续能够实现三维重建，相邻两帧图像的视野重叠率应不小于预设重叠率r，例如，该预设重叠率r不小于30％，例如为30％、40％等。在确定相邻两帧图像的视野重叠率时，由于ABCD为梯形，需要分段确定视野重叠率。
具体地，设无人机在相邻两帧之间的飞行距离为d。在倾斜角β大于朝向角的情况下，即在b＞c时，参见图5所示，若相邻两帧图像的视野重叠率等于预设重叠率r时，飞行距离d≤2c，则当飞行距离d＝2c时，相邻两帧图像的视野重叠率小于或等于预设重叠率r，即：
基于上式(5)可得：而/>由此可得：/>
在倾斜角β小于朝向角的情况下，即在b＜c时，若相邻两帧图像的视野重叠率等于预设重叠率r时，飞行距离d≤2b，则当飞行距离d＝2b时，相邻两帧图像的视野重叠率也小于或等于预设重叠率r。同理可得，/>因此，在/>时，为了保证相邻两帧图像的视野重叠率大于或等于预设重叠率r，则飞行距离d不会超过2b和2c中的较小值，即d≤min(2b,2c)。此时，当相邻两帧的飞行距离为d时，相邻两帧图像的视野重叠率为：/>该视野重叠率应大于或等于预设重叠率r。即，由此可得飞行距离d应当满足：d≤(1-r)(b+c)。
因此，在时，飞行距离d满足：d≤(1-r)(b+c)。
相反地，在时，若相邻两帧图像的视野重叠率等于预设重叠率r，其飞行距离d超过2b和2c中的较小值，即d>min(2b,2c)。以在b＞c的情况下为例，参见图6所示，飞行距离d超过2c，即超过CD的长度，此时，相邻两帧图像的视野重叠面积为：
假设在飞行距离为d1时，相邻两帧图像的视野重叠率等于预设重叠率r；由于0＜r＜1，该飞行距离d1满足：2c＜d1＜2d，且基于视野重叠率的关系可得：
对上式(7)求解可得：即，当飞行距离d不超过d1时，可以使得相邻两帧图像的视野重叠率大于或等于预设重叠率r。
同理可得，在的情况下，若b<c，则当飞行距离d为时，相邻两帧图像的视野重叠率等于预设重叠率r，即当飞行距离d不超过/>时，相邻两帧图像的视野重叠率大于或等于预设重叠率r。
综上，在的情况下，飞行距离d应当满足：/>可选地，此时的飞行距离d可选取：d＝min(2b,2c)，即可保证相邻两帧图像的视野重叠率大于或等于预设重叠率r。
综上，为了保证相邻两帧图像的视野重叠率大于或等于预设重叠率r，相邻两帧之间的飞行距离d满足：
其中，
本发明实施例中，在保证低飞行子航线的朝向角不变的情况下，对于具有不同倾斜角β的倾斜地表，通过设置相邻两帧图像之间的飞行距离d，可以有效保证相邻两帧图像的视野重叠率，以能够保证后续准确地生成三维模型。
此外可选地，在上述步骤A14“为低飞行子航线设置相邻两帧图像对应的无人机飞行距离d”之后，该方法还包括：
步骤A15：确定卫星接收信号刷新间隔Δt。
步骤A16：为低飞行子航线设置飞行速度v，且飞行速度v不超过d/Δt。
本发明实施例中，无人机一般通过与卫星通信来确定自身的位置信息，即无人机更新自身位置信息的周期为卫星接收信号的刷新间隔Δt；在该刷新间隔Δt内，若无人机飞行了上述的距离d，则会导致在一个刷新间隔Δt内采集了两帧图像，且两帧图像的位置信息相同(因为无人机还未更新自身的位置坐标)。本发明实施例将无人机的飞行速度v设置为不超过d/Δt，可以避免该问题。例如，飞行速度v≤d/2Δt。
上文详细描述了本发明实施例提供的古生物领域的地质测量方法，该方法也可以通过相应的装置实现，下面详细描述本发明实施例提供的古生物领域的地质测量装置。
图7示出了本发明实施例所提供的一种古生物领域的地质测量装置的结构示意图。如图7所示，该古生物领域的地质测量装置包括：
航线设置模块71，用于设置无人机的飞行航线，所述飞行航线能够覆盖待测绘的涉及古生物信息的地质区域；
图像获取模块72，用于获取所述无人机沿所述飞行航线航拍时所采集到的多帧图像，相邻两帧图像部分重叠；
处理模块73，用于根据所述多帧图像生成所述地质区域的三维模型。
在一种可能的实现方式中，所述航线设置模块71设置无人机的飞行航线包括：
设置包含多个飞行子航线的飞行航线，不同的所述飞行子航线对应不同的飞行高度，且最高飞行高度对应的飞行子航线能够覆盖待测绘的地质区域；沿所述飞行子航线相邻的两帧图像之间的视野重叠率小于50％。
在一种可能的实现方式中，所述航线设置模块71设置包含多个飞行子航线的飞行航线，包括：
在所述地质区域包含倾斜地表的情况下，设置至少一个低飞行子航线，所述低飞行子航线为除所述最高飞行高度对应的飞行子航线之外的其他飞行子航线；
为所述低飞行子航线设置所述无人机中图像采集装置的朝向角，所述朝向角朝向所述倾斜地表；不同飞行高度对应的所述低飞行子航线，设有不同的所述朝向角。
在一种可能的实现方式中，所述朝向角为所述图像采集装置的朝向与垂直方向之间的夹角，且所述朝向角与所述低飞行子航线的飞行高度之间为负相关关系。
在一种可能的实现方式中，所述航线设置模块71设置包含多个飞行子航线的飞行航线，还包括：
确定预设重叠率r；
为所述低飞行子航线设置相邻两帧图像对应的无人机飞行距离d，所述无人机以所述飞行距离d所采集的相邻两帧图像之间的视野重叠率不小于所述预设重叠率r。
在一种可能的实现方式中，所述航线设置模块71为所述低飞行子航线设置相邻两帧图像对应的无人机飞行距离d，包括：
确定所述低飞行子航线中当前朝向对应的倾斜地表的倾斜角β；
为所述低飞行子航线设置相邻两帧图像对应的无人机飞行距离d，且所述飞行距离d满足：
其中，h表示所述图像采集装置到所述倾斜地表的距离，α表示所述图像采集装置的采集角度，/>表示所述朝向角。
在一种可能的实现方式中，所述航线设置模块71在为所述低飞行子航线设置相邻两帧图像对应的无人机飞行距离d之后，还用于：
确定卫星接收信号刷新间隔Δt；
为所述低飞行子航线设置飞行速度v，且所述飞行速度v不超过d/Δt。
此外，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括总线、收发器、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该收发器、该存储器和处理器分别通过总线相连，计算机程序被处理器执行时实现上述古生物领域的地质测量方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
具体的，参见图8所示，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括总线1110、处理器1120、收发器1130、总线接口1140、存储器1150和用户接口1160。
在本发明实施例中，该电子设备还包括：存储在存储器1150上并可在处理器1120上运行的计算机程序，计算机程序被处理器1120执行时实现上述古生物领域的地质测量方法实施例的各个过程。
收发器1130，用于在处理器1120的控制下接收和发送数据。
本发明实施例中，总线架构(用总线1110来代表)，总线1110可以包括任意数量互联的总线和桥，总线1110将包括由处理器1120代表的一个或多个处理器与存储器1150代表的存储器的各种电路连接在一起。
总线1110表示若干类型的总线结构中的任何一种总线结构中的一个或多个，包括存储器总线以及存储器控制器、***总线、加速图形端口(Accelerate Graphical Port，AGP)、处理器或使用各种总线体系结构中的任意总线结构的局域总线。作为示例而非限制，这样的体系结构包括：工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、微通道体系结构(Micro Channel Architecture，MCA)总线、扩展ISA(Enhanced ISA，EISA)总线、视频电子标准协会(Video Electronics Standards Association，VESA)、***部件互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线。
处理器1120可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中硬件的集成逻辑电路或软件形式的指令完成。上述的处理器包括：通用处理器、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable LogicDevice，CPLD)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array，PLA)、微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)或其他可编程逻辑器件、分立门、晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或执行本发明实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。例如，处理器可以是单核处理器或多核处理器，处理器可以集成于单颗芯片或位于多颗不同的芯片。
处理器1120可以是微处理器或任何常规的处理器。结合本发明实施例所公开的方法步骤可以直接由硬件译码处理器执行完成，或者由译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、闪存(FlashMemory)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、寄存器等本领域公知的可读存储介质中。所述可读存储介质位于存储器中，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
总线1110还可以将，例如***设备、稳压器或功率管理电路等各种其他电路连接在一起，总线接口1140在总线1110和收发器1130之间提供接口，这些都是本领域所公知的。因此，本发明实施例不再对其进行进一步描述。
收发器1130可以是一个元件，也可以是多个元件，例如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。例如：收发器1130从其他设备接收外部数据，收发器1130用于将处理器1120处理后的数据发送给其他设备。取决于计算机***的性质，还可以提供用户接口1160，例如：触摸屏、物理键盘、显示器、鼠标、扬声器、麦克风、轨迹球、操纵杆、触控笔。
应理解，在本发明实施例中，存储器1150可进一步包括相对于处理器1120远程设置的存储器，这些远程设置的存储器可以通过网络连接至服务器。上述网络的一个或多个部分可以是自组织网络(ad hoc network)、内联网(intranet)、外联网(extranet)、虚拟专用网(VPN)、局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)、广域网(WAN)、无线广域网(WWAN)、城域网(MAN)、互联网(Internet)、公共交换电话网(PSTN)、普通老式电话业务网(POTS)、蜂窝电话网、无线网络、无线保真(Wi-Fi)网络以及两个或更多个上述网络的组合。例如，蜂窝电话网和无线网络可以是全球移动通信(GSM)***、码分多址(CDMA)***、全球微波互联接入(WiMAX)***、通用分组无线业务(GPRS)***、宽带码分多址(WCDMA)***、长期演进(LTE)***、LTE频分双工(FDD)***、LTE时分双工(TDD)***、先进长期演进(LTE-A)***、通用移动通信(UMTS)***、增强移动宽带(Enhance Mobile Broadband，eMBB)***、海量机器类通信(massive Machine Type of Communication，mMTC)***、超可靠低时延通信(UltraReliable Low Latency Communications，uRLLC)***等。
应理解，本发明实施例中的存储器1150可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性存储器和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器包括：只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存(Flash Memory)。
易失性存储器包括：随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如：静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM，DRRAM)。本发明实施例描述的电子设备的存储器1150包括但不限于上述和任意其他适合类型的存储器。
在本发明实施例中，存储器1150存储了操作***1151和应用程序1152的如下元素：可执行模块、数据结构，或者其子集，或者其扩展集。
具体而言，操作***1151包含各种***程序，例如：框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序1152包含各种应用程序，例如：媒体播放器(Media Player)、浏览器(Browser)，用于实现各种应用业务。实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序1152中。应用程序1152包括：小程序、对象、组件、逻辑、数据结构以及其他执行特定任务或实现特定抽象数据类型的计算机***可执行指令。
此外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述古生物领域的地质测量方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
计算机可读存储介质包括：永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，是可以保留和存储供指令执行设备所使用指令的有形设备。计算机可读存储介质包括：电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备以及上述任意合适的组合。计算机可读存储介质包括：相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带存储、磁带磁盘存储或其他磁性存储设备、记忆棒、机械编码装置(例如在其上记录有指令的凹槽中的穿孔卡或凸起结构)或任何其他非传输介质、可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本发明实施例中的界定，计算机可读存储介质不包括暂时信号本身，例如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输介质传播的电磁波(例如穿过光纤电缆的光脉冲)或通过导线传输的电信号。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所披露的装置、电子设备和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的、机械的或其他的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或也可以不是物理单元，既可以位于一个位置，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来解决本发明实施例方案要解决的问题。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术作出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(包括：个人计算机、服务器、数据中心或其他网络设备)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而上述存储介质包括如前述所列举的各种可以存储程序代码的介质。
在本发明实施例的描述中，所属技术领域的技术人员应当知道，本发明实施例可以实现为方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。因此，本发明实施例可以具体实现为以下形式：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)、硬件和软件结合的形式。此外，在一些实施例中，本发明实施例还可以实现为在一个或多个计算机可读存储介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读存储介质中包含计算机程序代码。
上述计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读存储介质的任意组合。计算机可读存储介质包括：电、磁、光、电磁、红外或半导体的***、装置或器件，或者以上任意的组合。计算机可读存储介质更具体的例子包括：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、闪存(Flash Memory)、光纤、光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件或以上任意组合。在本发明实施例中，计算机可读存储介质可以是任意包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置、器件使用或与其结合使用。
上述计算机可读存储介质包含的计算机程序代码可以用任意适当的介质传输，包括：无线、电线、光缆、射频(Radio Frequency，RF)或者以上任意合适的组合。
可以以汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、集成电路配置数据或以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明实施例操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，例如：Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言，例如：C语言或类似的程序设计语言。计算机程序代码可以完全的在用户计算机上执行、部分的在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行以及完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括：局域网(LAN)或广域网(WAN)，可以连接到用户计算机，也可以连接到外部计算机。
本发明实施例通过流程图和/或方框图描述所提供的方法、装置、电子设备。
应当理解，流程图和/或方框图的每个方框以及流程图和/或方框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，这些计算机可读程序指令通过计算机或其他可编程数据处理装置执行，产生了实现流程图和/或方框图中的方框规定的功能/操作的装置。
也可以将这些计算机可读程序指令存储在能使得计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式工作的计算机可读存储介质中。这样，存储在计算机可读存储介质中的指令就产生出一个包括实现流程图和/或方框图中的方框规定的功能/操作的指令装置产品。
也可以将计算机可读程序指令加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，使得在计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机或其他可编程数据处理装置上执行的指令能够提供实现流程图和/或方框图中的方框规定的功能/操作的过程。
以上所述，仅为本发明实施例的具体实施方式，但本发明实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例披露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。因此，本发明实施例的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种古生物领域的地质测量方法，其特征在于，包括：
设置无人机的飞行航线，所述飞行航线能够覆盖待测绘的涉及古生物信息的地质区域；其中，所述设置无人机的飞行航线包括：
设置包含多个飞行子航线的飞行航线，不同的所述飞行子航线对应不同的飞行高度，且最高飞行高度对应的飞行子航线能够覆盖待测绘的地质区域；沿所述飞行子航线相邻的两帧图像之间的视野重叠率小于50％；其中，所述设置包含多个飞行子航线的飞行航线，包括：
在所述地质区域包含倾斜地表的情况下，设置至少一个低飞行子航线，所述低飞行子航线为除所述最高飞行高度对应的飞行子航线之外的其他飞行子航线；
为所述低飞行子航线设置所述无人机中图像采集装置的朝向角，所述朝向角朝向所述倾斜地表；不同飞行高度对应的所述低飞行子航线，设有不同的所述朝向角；其中，所述朝向角为所述图像采集装置的朝向与垂直方向之间的夹角，且所述朝向角与所述低飞行子航线的飞行高度之间为负相关关系；
获取所述无人机沿所述飞行航线航拍时所采集到的多帧图像，相邻两帧图像部分重叠；
根据所述多帧图像生成所述地质区域的三维模型；
确定预设重叠率r；为所述低飞行子航线设置相邻两帧图像对应的无人机飞行距离d，所述无人机以所述飞行距离d所采集的相邻两帧图像之间的视野重叠率不小于所述预设重叠率r；所述为所述低飞行子航线设置相邻两帧图像对应的无人机飞行距离d，包括：
确定所述低飞行子航线中当前朝向对应的倾斜地表的倾斜角β；
为所述低飞行子航线设置相邻两帧图像对应的无人机飞行距离d，且所述飞行距离d满足：
其中，h表示所述图像采集装置到所述倾斜地表的距离，α表示所述图像采集装置的采集角度，/>表示所述朝向角。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述为所述低飞行子航线设置相邻两帧图像对应的无人机飞行距离d之后，还包括：
确定卫星接收信号刷新间隔Δt；
为所述低飞行子航线设置飞行速度v，且所述飞行速度v不超过d/Δt。
3.一种古生物领域的地质测量装置，其特征在于，包括：
航线设置模块，用于设置无人机的飞行航线，所述飞行航线能够覆盖待测绘的涉及古生物信息的地质区域；其中，所述设置无人机的飞行航线包括：
设置包含多个飞行子航线的飞行航线，不同的所述飞行子航线对应不同的飞行高度，且最高飞行高度对应的飞行子航线能够覆盖待测绘的地质区域；沿所述飞行子航线相邻的两帧图像之间的视野重叠率小于50％；其中，所述设置包含多个飞行子航线的飞行航线，包括：
在所述地质区域包含倾斜地表的情况下，设置至少一个低飞行子航线，所述低飞行子航线为除所述最高飞行高度对应的飞行子航线之外的其他飞行子航线；
为所述低飞行子航线设置所述无人机中图像采集装置的朝向角，所述朝向角朝向所述倾斜地表；不同飞行高度对应的所述低飞行子航线，设有不同的所述朝向角；其中，所述朝向角为所述图像采集装置的朝向与垂直方向之间的夹角，且所述朝向角与所述低飞行子航线的飞行高度之间为负相关关系；
图像获取模块，用于获取所述无人机沿所述飞行航线航拍时所采集到的多帧图像，相邻两帧图像部分重叠；
处理模块，用于根据所述多帧图像生成所述地质区域的三维模型；
确定预设重叠率r；为所述低飞行子航线设置相邻两帧图像对应的无人机飞行距离d，所述无人机以所述飞行距离d所采集的相邻两帧图像之间的视野重叠率不小于所述预设重叠率r；所述为所述低飞行子航线设置相邻两帧图像对应的无人机飞行距离d，包括：
确定所述低飞行子航线中当前朝向对应的倾斜地表的倾斜角β；
为所述低飞行子航线设置相邻两帧图像对应的无人机飞行距离d，且所述飞行距离d满足：
其中，h表示所述图像采集装置到所述倾斜地表的距离，α表示所述图像采集装置的采集角度，/>表示所述朝向角。
4.一种电子设备，包括总线、收发器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述收发器、所述存储器和所述处理器通过所述总线相连，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至2中任一项所述的古生物领域的地质测量方法中的步骤。
5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至2中任一项所述的古生物领域的地质测量方法中的步骤。
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