CN115143941A - 一种基于云平台的智能测绘3d工业相机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测绘***技术领域，尤其涉及一种基于云平台的智能测绘3D工业相机，所述***包括：摄像单元，用以对待测绘地区进行图像拍摄、地图生成单元，其与摄像单元相连用以整合分析处理摄像单元拍摄的待测绘地区的图像以生成三维新地图、云平台，用以存储已上传的各地区的原始三维地图的信息、中控单元，用以控制各模块间的信息交互以及综合判定是否更新云平台中的原始三维地图，用户服务单元，用以接收显示中控单元的判定信息。本发明在地图绘测的过程中，所述中控单元对各影响因素设有对应的预设标准以避免影响因素对测绘结果的精度造成偏差，提高了本发明的绘制精度和绘制速度，本发明可对原始三维地图进行远程快速更新。

Description

一种基于云平台的智能测绘3D工业相机

技术领域

本发明涉及测绘***技术领域，尤其涉及一种基于云平台的智能测绘3D工业相机。

背景技术

当前我国对森林土木资源的保护与发展十分重视，近年来，随着森林保护范围的逐渐括大以及森林保护机制的逐渐完善，中国已成为世界上森林资源增长最多和林业产业发展最快的国家，在对森林的保护过程中，护林员常常需要对要保护的森林有一张准确清楚的地图，因此对于可远程更新森林地图的测绘技术越来越收到人们的关注。

中国专利CN107462226A公开了一种三维地图测绘***，包括全局三维点云扫描器、局部三维点云扫描器和三维点云配准单元，所述全局三维点云扫描器，其用于对区域进行全局扫描；所述局部三维点云扫描器，其用于对区域进行局部扫描；所述三维点云配准单元，其用于对全局三维点云扫描器扫描的全局区域进行配准融合形成全局三维地图，还用于对局部三维点云扫描器扫描的局部区域进行配准融合形成局部三维地图，还用于将所述局部三维地图并入到所述全局三维地图中完成三维地图测绘。由此可见，所述一种三位地图测绘***存在以下问题：地图测绘过程中未考虑外界影响因素对地图测绘的精度影响，测绘过程中未设有与不同影响因素对应的调节手段，地图测绘精度低。

发明内容

为此本发明提供一种基于云平台的智能测绘3D工业相机，用以克服现有技术中测绘过程容易受外界因素影响导致的针对待测绘区域的地图测绘精度低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于云平台的智能测绘3D工业相机，其特征在于，包括：

摄像单元，用以拍摄待测绘地区以生成待测绘地区图像信息；所述摄像单元包括大气能见度检测模块用以检测当前相机所处环境的大气能见度；

地图生成单元，其与所述摄像单元相连，用以整合分析处理摄像单元生成的待测绘地区的图像信息以生成三维新地图并将三维新地图信息传送至中控单元，所述三维新地图信息包括：三维新地图的图像信息、三维新地图中各山体的森林密度、三维新地图中各山体的坡度和三维新地图中各山体的水源数量；

中控单元，其分别与所述摄像单元、所述地图生成单元和云平台相连，用以与各单元进行信息交互将对应的图像信息与预存的若干预设标准进行比对判定是否调节摄像单元的摄像过程以及是否更新云平台中的原始三维地图；

所述云平台，其与中控单元远程通信连接，用以存储的已上传的各地区的原始三维地图的信息，原始三维地图的信息包括：原始三维地图的图像信息、原始三维地图中各山体的森林密度、原始三维地图中各山体的坡度和原始三维地图中各山体的水源数量；

用户服务单元，其与所述中控单元远程通信连接，用以接收显示中控单元输出的判定信息。

进一步地，基于云平台的智能测绘3D工业相机设于一无人机上，用户能够通过所述用户服务单元控制中控单元对无人机的飞行速度、飞行高度和飞行过程中的倾斜角度进行主动调节。

进一步地，所述中控单元设有第一预设相似度S1和第二预设相似度S2，其中，0＜S1＜S2，中控单元接收到地图生成单元生成的三维新地图时计算三维新地图与该地区已上传的原始三维地图的相似度S并将S分别与S1和S2进行比对以判定是否更新云平台中的原始三维地图，

若S≤S1，所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度过低，中控单元通过用户服务单元发出报警维修信号提示用户对所述基于云平台的智能测绘3D工业相机进行故障排查；

若S1＜S≤S2，所述中控单元初步判定更新云平台中的原始三维地图，中控单元将无人机的飞行速度与预设标准进行比对以进一步判定；

若S2＜S，所述中控单元判定无需更新云平台中的原始三维地图。

进一步地，所述中控单元设有第一飞行速度V1、第二飞行速度V2、第一速度调节系数α1和第二速度调节系数α2，其中，0＜V1＜V2，0＜α2＜α1＜1，当S≤S1时，中控单元将无人机飞行速度V分别与V1和V2进行比对以判定三维新地图与原始三维地图相似度低是否与无人机拍摄时的飞行速度有关，

若V≤V1，所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度低与无人机的飞行速度无关，中控单元将无人机的飞行高度与预设标准进行比对以对相似度低的原因进一步判定；

若V1＜V≤V2，所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度与无人机的飞行速度有关，中控单元使用α1调节V至V’，设定V’＝V×α1，调节完成后摄像单元重新对待测绘地区进行摄像并且地图生成单元重新生成三维新地图；

若V2＜V，所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度与无人机的飞行速度有关，中控单元使用α2调节V至V’，设定V’＝V×α2，调节完成后摄像单元重新对待测绘地区进行摄像并且地图生成单元重新生成三维新地图。

进一步地，所述中控单元设有第一飞行高度H1、第二飞行高度H2、第一高度调节系数β1和第二高度调节系数β2，其中，0＜H1＜H2,0＜β1＜1＜β2，当中控单元将无人机的飞行高度与预设标准进行比对以对相似度低的原因进一步判定时，中控单元将无人机飞行高度H分别与H1和H2进行比对以判定三维新地图与原始三维地图相似度低是否与无人机拍摄时的飞行高度有关，

若H≤H1，所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度低与无人机的飞行高度有关，中控单元使用β1调节H至H’，设定H’＝H×β1，调节完成后摄像单元重新对待测绘地区进行摄像并且地图生成单元重新生成三维新地图；

若H1＜H≤H2，所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度低与无人机的飞行高度无关，中控单元判定使用三维新地图更新替代云平台中的原始三维地图；

若H2＜H,所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度低与无人机的飞行高度有关，中控单元使用β2调节H至H’，设定H’＝H×β2，调节完成后摄像单元重新对待测绘地区进行摄像并且地图生成单元重新生成三维新地图。

进一步地，所述中控单元设有第一能见度Q1、第二能见度Q2和预设调节系数C，其中，0＜Q1＜Q2，0＜C＜1，中控单元将无人机的飞行高度与预设标准进行比对时中控单元将大气能见度检测单元检测的大气能见度Q分别与Q1和Q2进行比对以判定是否调节H1和H2，

若Q≤Q1，所述中控单元判定当前大气能见度不适合进行地图测绘并将判定结果传送至用户服务单元；

若Q1＜Q≤Q2，所述中控单元判定当前大气能见度对地图测绘产生影响需使用γ调节H1至H1’并调节H2至H2’，设定H1’＝H1×C，H2’＝H2×C；

若Q2＜Q,所述中控单元判定当前大气能见度适合进行地图测绘且无需对H1和H2进行调节。

进一步地， 所述中控单元设有预设坡度差值△W1、预设密度差值△E1、预设水源数量差值△R1、预设第一权重系数γ1、第二权重系数γ2和第三权重系数γ3，其中，0＜γ1＜γ2＜γ3＜1，中控单元将三维新地图中与原始三维地图中山体坡度差值△W＜△W1的山体数量记为N1、将三维新地图中与原始三维地图中森林密度差值△E＜△E1的山体数量记为N2并且将三维新地图中与原始三维地图中水源数量差值△R＜△R1的山体数量记为N3，中控单元计算三维新地图与该地区已上传的原始三维地图的相似度S时使用加权求和的方式计算S，设定S＝N1×γ1＋N2×γ2＋N3×γ3。

进一步地，所述中控单元设有最高调节次数Nmax、最低飞行高度Hmin、最高飞行高度Hmax和最大飞行速度Vmax，所述中控单元判定摄像单元重新对待测绘地区进行摄像并且地图生成单元重新生成三维新地图时中控单元记录调节后飞行高度H’、调节后的飞行速度V’和调节次数N并将H’、V’和N分别与预设标准进行比对以判定是否继续调节过程，

若N’≥Nmax、H’≥Hmax、H’≤Hmin或V’≥Vmax，中控单元判定停止调节并将判定结果传送至用户服务单元；

若N’＜Nmax，中控单元判定允许此次调节；

若Hmin＜H’＜Hmax，中控单元判定允许此次调节；

若V’＜Vmax，中控单元判定允许此次调节。

进一步地，所述摄像单元包括倾斜角度检测模块用以检测无人机飞行过程中的横向倾斜角度θx和纵向倾斜角度θy，所述中控单元设有预设横向倾斜角度θx1和预设纵向倾斜角度θy1，所述中控单元对V的调节完成时，中控单元将θx与θx1进行比对并且将θy与θy1进行比对以综合判定无人机此时的倾斜角度是否影响地图测绘，

若θx≥θx1或/和θy≥θy1，中控单元判定无人机此时的倾斜角度对地图测绘产生影响并将判定结果传送至人工服务单元请求用户对无人机的飞行速度进行人工调节；

若θx＜θx1且θy＜θy1，中控单元判定无人机此时的倾斜角度对地图测绘不会产生影响。

进一步地，所述摄像单元中设有高度检测模块和速度检测模块，用以检测无人机当前的飞行高度和飞行速度。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明在地图绘测的过程中，所述中控单元对各影响因素设有对应的预设标准以避免影响因素对测绘结果的精度造成偏差，提高了本发明的绘制精度和绘制速度，本发明可对原始三维地图进行远程快速更新。

进一步地，所述中控单元设有第一预设相似度和第二预设相似度，对相似度范围的划分，提高了中控单元判定是否更新云平台中的原始三维地图的判定速度，提高了本发明绘制过程的速度的同时，进一步提高了本发明的绘制精度。

进一步地，所述中控单元设有第一飞行速度、第二飞行速度V2、第一速度调节系数α1和第二速度调节系数α2，避免了因无人机飞行速度过快导致的绘制精度低的问题，并且飞行速度范围的划分提高了中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度低是否与无人机拍摄时的飞行速度有关的判定速度，提高了本发明绘制过程的速度的同时，进一步提高了本发明的绘制精度。

进一步地，所述中控单元设有第一飞行高度H1、第二飞行高度H2、第一高度调节系数β1和第二高度调节系数β2，避免了因无人机飞行高度过高或过低导致的绘制精度低的问题，并且飞行高度范围的划分提高了中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度低是否与无人机拍摄时的飞行高度有关的判定速度，提高了本发明绘制过程的速度的同时，进一步提高了本发明的绘制精度。

进一步地，所述中控单元设有第一能见度Q1、第二能见度Q2和预设调节系数C，避免了因大气能见度过低导致的绘制精度低的问题，并且能见度范围的划分提高了判定是否调节H1和H2的判定速度，提高了本发明绘制过程的速度的同时，进一步提高了本发明的绘制精度。

进一步地，所述中控单元设有最高调节次数Nmax、最低飞行高度Hmin、最高飞行高度Hmax和最大飞行速度Vmax，避免了因调节次数过多导致的绘制速率慢的问题，同时避免了因飞行高度过高、飞行高度过低或飞行速度过快导致的绘制精度差的问题，提高了本发明绘制过程的速度的同时，进一步提高了本发明的绘制精度。

进一步地，所述云平台与所述中控单元通过4g网络进行通信连接，可实现远程更新云平台中的原始三维地图，并且4g网络的通信方式提高了云平台的更新速度。

附图说明

图1为本发明实施例基于云平台的智能测绘3D工业相机的结构示意图；

图2为本发明实施例中控单元将S分别与S1和S2进行比对以判定是否更新云平台中的原始三维地图的流程图；

图3为本发明实施例中控单元将无人机飞行速度V分别与V1和V2进行比对以判定三维新地图与原始三维地图相似度低是否与无人机拍摄时的飞行速度有关的流程图；

图4为本发明实施例中控单元将无人机飞行高度H分别与H1和H2进行比对以判定三维新地图与原始三维地图相似度低是否与无人机拍摄时的飞行高度有关的流程图；

图5为本发明实施例中控单元将大气能见度检测单元检测的大气能见度Q分别与Q1和Q2进行比对以判定是否调节H1和H2的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明实施例基于云平台的智能测绘3D工业相机的结构示意图，一种基于云平台的智能测绘3D工业相机，其特征在于，包括：

摄像单元，用以拍摄待测绘地区以生成待测绘地区图像信息；所述摄像单元包括大气能见度检测模块用以检测当前相机所处环境的大气能见度；

地图生成单元，其与所述摄像单元相连，用以整合分析处理摄像单元生成的待测绘地区的图像信息以生成三维新地图并将三维新地图信息传送至中控单元，所述三维新地图信息包括：三维新地图的图像信息、三维新地图中各山体的森林密度、三维新地图中各山体的坡度和三维新地图中各山体的水源数量；

中控单元，其分别与所述摄像单元、所述地图生成单元和云平台相连，用以与各单元进行信息交互将对应的图像信息与预存的若干预设标准进行比对判定是否调节摄像单元的摄像过程以及是否更新云平台中的原始三维地图；

所述云平台，其与中控单元远程通信连接，用以存储的已上传的各地区的原始三维地图的信息，原始三维地图的信息包括：原始三维地图的图像信息、原始三维地图中各山体的森林密度、原始三维地图中各山体的坡度和原始三维地图中各山体的水源数量；

用户服务单元，其与所述中控单元远程通信连接，用以接收显示中控单元输出的判定信息。

具体而言，基于云平台的智能测绘3D工业相机设于一无人机上，用户能够通过所述用户服务单元控制中控单元对无人机的飞行速度、飞行高度和飞行过程中的倾斜角度进行主动调节。

请参阅图2所示，其为本发明实施例中控单元将S分别与S1和S2进行比对以判定是否更新云平台中的原始三维地图的流程图，所述中控单元设有第一预设相似度S1和第二预设相似度S2，其中，S1＝5，S2＝10，中控单元接收到地图生成单元生成的三维新地图时计算三维新地图与该地区已上传的原始三维地图的相似度S并将S分别与S1和S2进行比对以判定是否更新云平台中的原始三维地图，

若S≤S1，所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度过低，中控单元通过用户服务单元发出报警维修信号提示用户对所述基于云平台的智能测绘3D工业相机进行故障排查；

若S1＜S≤S2，所述中控单元初步判定更新云平台中的原始三维地图，中控单元将无人机的飞行速度与预设标准进行比对以进一步判定；

若S2＜S，所述中控单元判定无需更新云平台中的原始三维地图。

请参阅图3所示，其为本发明实施例中控单元将无人机飞行速度V分别与V1和V2进行比对以判定三维新地图与原始三维地图相似度低是否与无人机拍摄时的飞行速度有关的流程图；所述中控单元设有第一飞行速度V1、第二飞行速度V2、第一速度调节系数α1和第二速度调节系数α2，其中，V1＝15m/s，V2＝20m/s，α1＝0.7，α2＝0.5，当S≤S1时，中控单元将无人机飞行速度V分别与V1和V2进行比对以判定三维新地图与原始三维地图相似度低是否与无人机拍摄时的飞行速度有关，

若V≤V1，所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度低与无人机的飞行速度无关，中控单元将无人机的飞行高度与预设标准进行比对以对相似度低的原因进一步判定；

若V1＜V≤V2，所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度与无人机的飞行速度有关，中控单元使用α1调节V至V’，设定V’＝V×α1，调节完成后摄像单元重新对待测绘地区进行摄像并且地图生成单元重新生成三维新地图；

若V2＜V，所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度与无人机的飞行速度有关，中控单元使用α2调节V至V’，设定V’＝V×α2，调节完成后摄像单元重新对待测绘地区进行摄像并且地图生成单元重新生成三维新地图。

请参阅图4所示，其为本发明实施例中控单元将无人机飞行高度H分别与H1和H2进行比对以判定三维新地图与原始三维地图相似度低是否与无人机拍摄时的飞行高度有关的流程图，所述中控单元设有第一飞行高度H1、第二飞行高度H2、第一高度调节系数β1和第二高度调节系数β2，其中，H1＝270，H2＝330,β2＝1.2，β1＝0.7，当中控单元将无人机的飞行高度与预设标准进行比对以对相似度低的原因进一步判定时，中控单元将无人机飞行高度H分别与H1和H2进行比对以判定三维新地图与原始三维地图相似度低是否与无人机拍摄时的飞行高度有关，

若H≤H1，所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度低与无人机的飞行高度有关，中控单元使用β1调节H至H’，设定H’＝H×β2，调节完成后摄像单元重新对待测绘地区进行摄像并且地图生成单元重新生成三维新地图；

若H1＜H≤H2，所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度低与无人机的飞行高度无关，中控单元判定使用三维新地图更新替代云平台中的原始三维地图；

若H2＜H,所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度低与无人机的飞行高度有关，中控单元使用β2调节H至H’，设定H’＝H×β1，调节完成后摄像单元重新对待测绘地区进行摄像并且地图生成单元重新生成三维新地图。

请参阅图5所示，其为本发明实施例中控单元将大气能见度检测单元检测的大气能见度Q分别与Q1和Q2进行比对以判定是否调节H1和H2的流程图，所述中控单元设有第一能见度Q1、第二能见度Q2和预设调节系数C，其中，Q1＝250m，Q2＝350m，C＝0.8，中控单元将无人机的飞行高度与预设标准进行比对时中控单元将大气能见度检测单元检测的大气能见度Q分别与Q1和Q2进行比对以判定是否调节H1和H2，

若Q≤Q1，所述中控单元判定当前大气能见度不适合进行地图测绘并将判定结果传送至用户服务单元；

若Q1＜Q≤Q2，所述中控单元判定当前大气能见度对地图测绘产生影响需使用γ调节H1至H1’并调节H2至H2’，设定H1’＝H1×C，H2’＝H2×C；

若Q2＜Q,所述中控单元判定当前大气能见度适合进行地图测绘且无需对H1和H2进行调节。

请继续参阅图1至图5所示，所述中控单元设有预设坡度差值△W1、预设密度差值△E1、预设水源数量差值△R1、预设第一权重系数γ1、第二权重系数γ2和第三权重系数γ3，其中，△W1＝30°、△E1＝15棵/亩、△R1＝5个，γ1＝0.4，γ2＝0.2，γ3＝0.6，中控单元将三维新地图中与原始三维地图中山体坡度差值△W＜△W1的山体数量记为N1、将三维新地图中与原始三维地图中森林密度差值△E＜△E1的山体数量记为N2并且将三维新地图中与原始三维地图中水源数量差值△R＜△R1的山体数量记为N3，中控单元计算三维新地图与该地区已上传的原始三维地图的相似度S时使用加权求和的方式计算S，设定S＝N1×γ1＋N2×γ2＋N3×γ3。

具体而言，所述中控单元设有最高调节次数Nmax、最低飞行高度Hmin、最高飞行高度Hmax和最大飞行速度Vmax，所述中控单元判定摄像单元重新对待测绘地区进行摄像并且地图生成单元重新生成三维新地图时中控单元记录调节后飞行高度H’、调节后的飞行速度V’和调节次数N并将H’、V’和N分别与预设标准进行比对以判定是否继续调节过程，

若N’≥Nmax、H’≥Hmax、H’≤Hmin或V’≥Vmax，中控单元判定停止调节并将判定结果传送至用户服务单元；

若N’＜Nmax，中控单元判定允许此次调节；

若Hmin＜H’＜Hmax，中控单元判定允许此次调节；

若V’＜Vmax，中控单元判定允许此次调节。

具体而言，所述摄像单元包括倾斜角度检测模块用以检测无人机飞行过程中的横向倾斜角度θx和纵向倾斜角度θy，所述中控单元设有预设横向倾斜角度θx1和预设纵向倾斜角度θy1，其中θx1＝25°，θy1＝25°，所述中控单元对V的调节完成时，中控单元将θx与θx1进行比对并且将θy与θy1进行比对以综合判定无人机此时的倾斜角度是否影响地图测绘，

若θx≥θx1或/和θy≥θy1，中控单元判定无人机此时的倾斜角度对地图测绘产生影响并将判定结果传送至人工服务单元请求用户对无人机的飞行速度进行人工调节；

若θx＜θx1且θy＜θy1，中控单元判定无人机此时的倾斜角度对地图测绘不会产生影响。

具体而言，所述摄像单元中设有高度检测模块和速度检测模块，用以检测无人机当前的飞行高度和飞行速度。

实施例1

本实施例中三维新地图中与原始三维地图中山体坡度差值△W＜30°的山体数量为N1＝10、将三维新地图中与原始三维地图中森林密度差值△E＜15棵/亩的山体数量为N2＝8并且将三维新地图中与原始三维地图中水源数量差值△R＜5个的山体数量为N3＝10，S＝10×0.4＋8×0.2＋10×0.6＝11.6，此时S＞10，中控单元判定无需对云平台中的原始三维地图进行更新。

实施例2

本实施例中三维新地图中与原始三维地图中山体坡度差值△W＜30°的山体数量为N1＝8、将三维新地图中与原始三维地图中森林密度差值△E＜15棵/亩的山体数量为N2＝5并且将三维新地图中与原始三维地图中水源数量差值△R＜5个的山体数量为N3＝8，S＝8×0.4＋5×0.2＋8×0.6＝9，此时5＜S＜10，中控单元初步判定更新云平台中的原始三维地图，中控单元将无人机的飞行速度与预设标准进行比对以进一步判定。

本实施例中无人机飞行速度V为12m/s，此时V＜V1，中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度低与无人机的飞行速度无关，中控单元将无人机的飞行高度与预设标准进行比对以对相似度低的原因进一步判定。

本实施例中大气能见度Q为400m，Q＞Q2，中控单元判定当前大气能见度适合进行地图测绘且无需对H1和H2进行调节。本实施例中无人机飞行高度H为250m，此时H＜270，中控单元使用β1调节H至H’，H’＝250×1.2＝300m，调节完成后摄像单元重新对待测绘地区进行摄像并且地图生成单元重新生成三维新地图，三维新地图中与原始三维地图中山体坡度差值△W＜30°的山体数量为N1＝10、将三维新地图中与原始三维地图中森林密度差值△E＜15棵/亩的山体数量为N2＝8并且将三维新地图中与原始三维地图中水源数量差值△R＜5个的山体数量为N3＝10，S＝10×0.4＋8×0.2＋10×0.6＝11.6，此时S＞10，中控单元判定无需对云平台中的原始三维地图进行更新。

实施例3

本实施例中三维新地图中与原始三维地图中山体坡度差值△W＜30°的山体数量为N1＝5、将三维新地图中与原始三维地图中森林密度差值△E＜15棵/亩的山体数量为N2＝2并且将三维新地图中与原始三维地图中水源数量差值△R＜5个的山体数量为N3＝5，S＝5×0.4＋2×0.2＋2×0.6＝3.6，此时S＜5，所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度过低，中控单元通过用户服务单元发出报警维修信号提示用户对所述基于云平台的智能测绘3D工业相机进行故障排查。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 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)

1.一种基于云平台的智能测绘3D工业相机，其特征在于，包括：

摄像单元，用以拍摄待测绘地区以生成待测绘地区图像信息；所述摄像单元包括大气能见度检测模块用以检测当前相机所处环境的大气能见度；

地图生成单元，其与所述摄像单元相连，用以整合分析处理摄像单元生成的待测绘地区的图像信息以生成三维新地图并将三维新地图信息传送至中控单元，所述三维新地图信息包括：三维新地图的图像信息、三维新地图中各山体的森林密度、三维新地图中各山体的坡度和三维新地图中各山体的水源数量；

中控单元，其分别与所述摄像单元、所述地图生成单元和云平台相连，用以与各单元进行信息交互将对应的图像信息与预存的若干预设标准进行比对判定是否调节摄像单元的摄像过程以及是否更新云平台中的原始三维地图；

所述云平台，其与中控单元远程通信连接，用以存储的已上传的各地区的原始三维地图的信息，原始三维地图的信息包括：原始三维地图的图像信息、原始三维地图中各山体的森林密度、原始三维地图中各山体的坡度和原始三维地图中各山体的水源数量；

用户服务单元，其与所述中控单元远程通信连接，用以接收显示中控单元输出的判定信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的智能测绘3D工业相机，其特征在于，基于云平台的智能测绘3D工业相机设于一无人机上，用户能够通过所述用户服务单元控制中控单元对无人机的飞行速度、飞行高度和飞行过程中的倾斜角度进行主动调节。

3.根据权利要求2所述的一种基于云平台的智能测绘3D工业相机，其特征在于，所述中控单元设有第一预设相似度S1和第二预设相似度S2，其中，0＜S1＜S2，中控单元在接收到地图生成单元生成的三维新地图时计算三维新地图与该地区已上传的原始三维地图的相似度S并将S分别与S1和S2进行比对以判定是否更新云平台中的原始三维地图，

若S≤S1，所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度过低，中控单元通过用户服务单元发出报警维修信号提示用户对所述基于云平台的智能测绘3D工业相机进行故障排查；

若S1＜S≤S2，所述中控单元初步判定更新云平台中的原始三维地图，中控单元将无人机的飞行速度与预设标准进行比对以进一步判定；

若S2＜S，所述中控单元判定无需更新云平台中的原始三维地图。

4.根据权利要求3所述的一种基于云平台的智能测绘3D工业相机，其特征在于，所述中控单元设有第一飞行速度V1、第二飞行速度V2、第一速度调节系数α1和第二速度调节系数α2，其中，0＜V1＜V2，0＜α2＜α1＜1，所述中控单元在判定三维新地图与该地区已上传的原始三维地图的相似度S≤S1时将无人机飞行速度V分别与V1和V2进行比对以判定三维新地图与原始三维地图相似度低是否与无人机拍摄时的飞行速度有关，

若V≤V1，所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度低与无人机的飞行速度无关，中控单元将无人机的飞行高度与预设标准进行比对以对相似度低的原因进一步判定；

若V1＜V≤V2，所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度与无人机的飞行速度有关，中控单元使用α1调节无人机的飞行速度V；

若V2＜V，所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度与无人机的飞行速度有关，中控单元使用α2调节无人机的飞行速度V；

当所述中控单元判定使用αi调节无人机的飞行速度V时，设定i＝1,2，调节后的无人机飞行速度记为V’，设定V’＝V×αi，调节完成后摄像单元重新对待测绘地区进行摄像并且地图生成单元重新生成三维新地图。

5.根据权利要求4所述的一种基于云平台的智能测绘3D工业相机，其特征在于，所述中控单元设有第一飞行高度H1、第二飞行高度H2、第一高度调节系数β1和第二高度调节系数β2，其中，0＜H1＜H2,0＜β1＜1＜β2，当中控单元将无人机的飞行高度与预设标准进行比对以对相似度低的原因进一步判定时，中控单元将无人机飞行高度H分别与H1和H2进行比对以判定三维新地图与原始三维地图相似度低是否与无人机拍摄时的飞行高度有关，

若H≤H1，所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度低与无人机的飞行高度有关，中控单元使用β1调节无人机的飞行高度H；

若H1＜H≤H2，所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度低与无人机的飞行高度无关，中控单元判定使用三维新地图更新替代云平台中的原始三维地图；

若H2＜H,所述中控单元判定三维新地图与原始三维地图相似度低与无人机的飞行高度有关，中控单元使用β2调节无人机的飞行高度H；

当所述中控单元判定使用βi调节无人机的飞行高度H时，设定i＝1,2，调节后的无人机飞行速度记为H’，设定H’＝H×βi，调节完成后摄像单元重新对待测绘地区进行摄像并且地图生成单元重新生成三维新地图。

6.根据权利要求5所述的一种基于云平台的智能测绘3D工业相机，其特征在于，所述中控单元设有第一能见度Q1、第二能见度Q2和预设调节系数C，其中，0＜Q1＜Q2，0＜C＜1，中控单元将无人机的飞行高度与预设标准进行比对时中控单元将大气能见度检测单元检测的大气能见度Q分别与Q1和Q2进行比对以判定是否调节H1和H2，

若Q≤Q1，所述中控单元判定当前大气能见度不适合进行地图测绘并将判定结果传送至用户服务单元；

若Q1＜Q≤Q2，所述中控单元判定当前大气能见度对地图测绘产生影响需使用γ调节H1至H1’并调节H2至H2’，设定H1’＝H1×C，H2’＝H2×C；

若Q2＜Q,所述中控单元判定当前大气能见度适合进行地图测绘且无需对H1和H2进行调节。

7.根据权利要求3所述的一种基于云平台的智能测绘3D工业相机，其特征在于， 所述中控单元设有预设坡度差值△W1、预设密度差值△E1、预设水源数量差值△R1、预设第一权重系数γ1、第二权重系数γ2和第三权重系数γ3，其中，0＜γ1＜γ2＜γ3＜1，中控单元将三维新地图中与原始三维地图中山体坡度差值△W＜△W1的山体数量记为N1、将三维新地图中与原始三维地图中森林密度差值△E＜△E1的山体数量记为N2并且将三维新地图中与原始三维地图中水源数量差值△R＜△R1的山体数量记为N3，中控单元计算三维新地图与该地区已上传的原始三维地图的相似度S时使用加权求和的方式计算S，设定S＝N1×γ1＋N2×γ2＋N3×γ3。

8.根据权利要求5所述的一种基于云平台的智能测绘3D工业相机，其特征在于，所述中控单元设有最高调节次数标准Nmax、最低飞行高度标准Hmin、最高飞行高度标准Hmax和最大飞行速度标准Vmax，所述中控单元在判定需控制所述摄像单元重新对待测绘地区进行摄像、控制所述地图生成单元重新生成三维新地图并将无人机的飞行高度调节至H’、飞行速度调节至V’时将H’、V’和针对无人机的飞行参数的累计调节次数N分别与对应的预设标准进行比对以判定是否允许本次调节过程，

若N’≥Nmax、H’≥Hmax、H’≤Hmin或V’≥Vmax，中控单元判定停止对无人机的飞行高度及飞行速度的调节并将判定结果传送至用户服务单元；

若N’＜Nmax，中控单元判定允许此次调节；

若Hmin＜H’＜Hmax，中控单元判定允许此次调节；

若V’＜Vmax，中控单元判定允许此次调节。

9.根据权利要求4所述的一种基于云平台的智能测绘3D工业相机，其特征在于，所述摄像单元还包括设置在无人机上的倾斜角度检测模块，用以检测无人机飞行过程中的横向倾斜角度θx和纵向倾斜角度θy，所述中控单元设有预设横向倾斜角度θx1和预设纵向倾斜角度θy1，所述中控单元对V的调节完成时，中控单元将θx与θx1进行比对并且将θy与θy1进行比对以综合判定无人机此时的倾斜角度是否影响地图测绘，

若θx≥θx1或θy≥θy1，中控单元判定无人机此时的倾斜角度对地图测绘产生影响并将判定结果传送至人工服务单元请求用户对无人机的飞行速度进行人工调节；

若θx＜θx1且θy＜θy1，中控单元判定无人机此时的倾斜角度对地图测绘不会产生影响。

10.根据权利要求1所述的一种基于云平台的智能测绘3D工业相机，其特征在于，所述摄像单元中包括高度检测模块和速度检测模块，用以检测无人机当前的飞行高度和飞行速度。

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