CN115825067A - 一种基于无人机的地质信息采集方法、***及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于无人机的地质信息采集方法、***及电子设备。所述方法应用于***，所述方法包括：基于获取的地质信息采集区域内最高点的第一海拔高度和区域形状，计算无人机飞行的第一飞行路径的数据并发送至无人机，使无人机以第一飞行路径围绕地质信息采集区域飞行；对地质信息采集区域进行扫描，获取稀疏点云数据，并获取地质信息采集区域内所有被扫描点的第二海拔高度的数据；基于所有第二海拔高度的数据和第一飞行路径的数据，计算无人机飞行的第二飞行路径的数据并发送至无人机，使无人机以第二飞行路径围绕地质信息采集区域飞行；对地质信息采集区域进行二次扫描，获取稠密点云数据。本申请具有提高地形数据采集效率的效果。

Description

一种基于无人机的地质信息采集方法、***及电子设备

技术领域

本申请涉及地质测绘的技术领域，具体涉及一种基于无人机的地质信息采集方法、***及电子设备。

背景技术

地质信息采集是人类了解自然规律的一种重要手段，其中一个国家或者地区的地质信息全域图属于国家机密，关乎国家在经济领域的战略方向，同时对于预防自然灾害也有非常重要的参考价值。

作为地质信息采集中重要的一环，地形测绘是指从地形数据采集到成果文件编制整个过程中，所涉及的全部测绘工作的总称。

随着三维建模技术的高速发展，三维建模技术逐渐被运用于地形测绘。基于采集的地形数据构建地形的三维模型，使得地形测绘的数据变得可视化。而目前对于地形数据的采集，通常需要地形勘测人员携带相关设备进入野外进行数据采集，采集过程需要花费大量时间。因此需要一种采集方式来提高地形数据采集的效率。

发明内容

本申请提供一种基于无人机的地质信息采集方法、***及电子设备，具有提高地形数据采集效率的效果。

在本申请的第一方面提供了一种基于无人机的地质信息采集方法，应用于***，所述方法包括：

基于获取的地质信息采集区域内最高点的第一海拔高度和区域形状，计算无人机飞行的第一飞行路径的数据；

发送所述第一飞行路径的数据至所述无人机，以使所述无人机以所述第一飞行路径围绕所述地质信息采集区域飞行；

在所述无人机以所述第一飞行路径飞行过程中，对所述地质信息采集区域进行扫描，获取所述地质信息采集区域的稀疏点云数据，并获取所述地质信息采集区域内所有被扫描点的第二海拔高度的数据；

基于所有所述第二海拔高度的数据和所述第一飞行路径的数据，计算所述无人机飞行的第二飞行路径的数据；

发送所述第二飞行路径的数据至所述无人机，以使所述无人机以所述第二飞行路径围绕所述地质信息采集区域飞行；

在所述无人机以所述第二飞行路径飞行过程中，对所述地质信息采集区域进行二次扫描，获取所述地质信息采集区域的稠密点云数据。

通过采用上述技术方案，***基于地质信息采集区域内最高点的第一海拔高度和区域形状，计算无人机飞行的第一飞行路径的数据并发送至无人机，使无人机以第一飞行路径围绕地质信息采集区域进行高位飞行。在无人机以第一飞行路径飞行过程中，预置在无人机上的***对地质信息采集区域进行扫描，采集地质信息采集区域的稀疏点云数据，即采集地质信息采集区域的主体特征的数据。同时，获取区域内所有被扫描点的第二海拔高度的数据，便于后续***基于第二海拔高度的数据计算无人机的二次飞行路径。***基于所有第二海拔高度的数据和第一飞行路径的数据，计算无人机飞行的第二飞行路径的数据并发送至无人机，使无人机以第二飞行路径围绕地质信息采集区域进行低位飞行。无人机以第二飞行路径飞行过程中，无人机更加贴合地质信息采集区域，***对地质信息采集区域进行二次扫描时，采集的特征数据更加精细，即稠密点云数据。在无人机两次飞行过程中，***通过两次扫描即可完成对地质信息采集区域的数据采集，实现提高地形数据采集效率的效果。

可选的，获取所述第一海拔高度，计算所述无人机飞行的第一飞行高度，所述第一飞行高度等于所述第一海拔高度与第一预设距离之和；

采用扫描线方式规划所述无人机的水平飞行路径，基于所述第一飞行高度和所述水平飞行路径计算所述第一飞行路径。

通过采用上述技术方案，***通过第一海拔高度与第一预设距离相加获得第一飞行高度，从而使无人机以第一飞行高度进行高位飞行，无人机的飞行高度始终高于地质信息采集区域，能够防止无人机飞行过程中与地质信息采集区域的物体相撞。采用扫描线方式规划无人机的水平飞行路径，能够使无人机在飞行过程中，***完成对整个区域的扫描，进而获取稀疏点云数据，即采集地质信息采集区域的主体特征的数据。

可选的，基于所有所述第二海拔高度的数据计算第二飞行高度，以使所述无人机位于任意一个扫描点的第二飞行高度等于所述扫描点的所述第二海拔高度与第二预设距离之和；

基于所述水平飞行路径和所述第二飞行高度计算所述第二飞行路径。

通过采用上述技术方案，***基于所有的第二海拔高度的数据与第二预设距离相加得到多个第二飞行高度，使无人机以第二飞行高度进行低位飞行，能够防止无人机与地质信息采集区域的物体相撞的同时，无人机更加贴合地质信息采集区域，***完成对区域的二次精准扫描，从而获取更加精细的稠密点云数据。

可选的，实时获取所述无人机的定位数据、海拔数据以及姿态数据；

基于所述定位数据、所述海拔数据以及所述姿态数据，计算所述稀疏点云和所述稠密点云的点云位置数据。

通过采用上述技术方案，***实时获取无人机的定位数据、海拔数据以及姿态数据，并基于上述数据计算稀疏点云和稠密点云的位置数据，便于***后续对稀疏点云和稠密点云进行统一坐标系。

可选的，若所述地质信息采集区域存在未被扫描到的未知区域，基于所述未知区域的形状和位置数据，计算所述无人机飞行的第三飞行路径的数据，以使所述无人机以第三飞行路径围绕所述未知区域飞行；

对所述未知区域进行扫描，获取所述未知区域的点云数据。

通过采用上述技术方案，***完成对未扫描到的未知区域的扫描，并获取未知区域的点云数据，便于进一步完善地质信息采集区域的数据。

可选的，使所述无人机以所述第二飞行路径围绕所述地质信息采集区域飞行；

对所述地质信息采集区域进行三次扫描，采集所述地质信息采集区域的色彩信息，所述色彩信息包括彩色点云的色彩数据和位置数据。

通过采用上述技术方案，***对地质信息采集区域进行三次扫描，采集区域的彩色点云的色彩数据和位置数据，从而能够获取更全面的地质信息采集区域的数据。

可选的，对稀疏点云位置数据、稠密点云位置数据以及所述彩色点云位置数据进行处理，将所述稀疏点云、所述稠密点云以及所述彩色点云的坐标变换到同一坐标系下；

基于变换后的稀疏点云、稠密点云和彩色点云，建立所述地质信息采集区域的彩色三维模型。

通过采用上述技术方案，***将稀疏点云、稠密点云以及彩色点云变换到同一坐标系下，并建立地质信息采集区域的彩色三维模型，便于使采集的数据可视化。

在本申请的第二方面提供了一种基于无人机的地质信息采集***，所述***包括处理模块、发送模块以及采集模块，其中：

所述处理模块，用于基于获取的地质信息采集区域内最高点的第一海拔高度和区域形状，计算无人机飞行的第一飞行路径的数据；

所述发送模块，用于发送所述第一飞行路径的数据至所述无人机，以使所述无人机以所述第一飞行路径围绕所述地质信息采集区域飞行；

所述采集模块，用于在所述无人机以所述第一飞行路径飞行过程中，对所述地质信息采集区域进行扫描，获取所述地质信息采集区域的稀疏点云数据，并获取所述地质信息采集区域内所有被扫描点的第二海拔高度的数据；

所述处理模块，还用于基于所有所述第二海拔高度的数据和所述第一飞行路径，计算所述无人机飞行的第二飞行路径的数据；

所述发送模块，还用于发送所述第二飞行路径的数据至所述无人机，以使所述无人机以所述第二飞行路径围绕所述地质信息采集区域飞行；

所述采集模块，还用于在所述无人机以所述第二飞行路径飞行过程中，对所述地质信息采集区域进行二次扫描，获取所述地质信息采集区域的稠密点云数据。

可选的，所述***还包括定位模块；

所述定位模块，用于实时获取所述无人机的所述定位数据、所述海拔数据以及所述姿态数据；并基于所述定位数据、所述海拔数据以及所述姿态数据，计算所述稀疏点云和所述稠密点云的点云位置数据。

在本申请的第三方面提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、用户接口以及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和所述网络接口均用于给其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行如上任意一项所述的方法。

综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：

1.***基于地质信息采集区域内最高点的第一海拔高度计算无人机的第一飞行路径，使无人机的飞行高度始终高于地质信息采集区域所有物体，能够防止无人机与地质信息采集区域内的物体相撞。在无人机以第一飞行路径飞行过程中，***对地质信息采集区域进行初次扫描，获取地质信息采集区域的主体特征的数据，即稀疏点云数据。获取所有被扫描点的第二海拔高度的数据，便于后续处理模块根据第二海拔高度的数据计算计算无人机的二次飞行路径，使无人机的飞行路径与地质信息采集区域更加贴合。

2.***基于第二海拔高度的数据和第一飞行路径的数据计算第二飞行路径的数据，使无人机以第二飞行路径围绕地质信息采集区域进行低位飞行，能够防止无人机与地质信息采集区域内的物体相撞。并且在飞行过程中，由于无人机与地质信息采集区域距离更近，***扫描到的数据更加精细，即采集稠密点云数据。

3.在无人机两次飞行过程中，***通过两次扫描即可完成对地质信息采集区域的数据采集，无需人工花费大量时间进行采集，实现了提高地形数据采集效率的效果。

附图说明

图1是本申请实施例公开的一种基于无人机的地质信息采集方法的流程示意图。

图2是本申请实施例公开的一种基于无人机的地质信息采集***的结构示意图。

图3是本申请实施例公开的电子设备的结构示意图

附图标记说明：1、处理模块；2、发送模块；3、采集模块；4、定位模块；5、处理器；6、通信总线；7、用户接口；8、网络接口；9、存储器。

具体实施方式

在本申请实施例的描述中，“示性的”、“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示性的”、“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示性的”、“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请实施例的描述中，除非另有说明，术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个***是指两个或两个以上的***，多个屏幕终端是指两个或两个以上的屏幕终端。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

在对本申请实施例进行介绍之前，首先对本申请实施例中涉及的一些名词进行说明。

在逆向工程中通过测量或者扫描设备，得到的物体外观表面的点数据的集合称之为点云。

稀疏点云，是使用测量设备获取的数量较少、点与点间距较大的点数据的集合。稀疏点即为特征点，也就是被扫描物体中一些特征明显、便于检测和匹配的点，能够表现物体简单的几何形状和轮廓，如物体的转角点、边缘点等特征点。

稠密点云，是使用扫描设备获取的数量较多、点与点间距较小的点数据的集合。稠密点云能够精细地表现物体的形状和外观，实现三维场景或物体全貌的重建。

彩色点云，是根据摄影测量原理得到的点数据的集合，点的数据包括点的三维坐标（XYZ）和颜色信息（RGB）。

本实施例公开了一种基于无人机的地质信息采集方法，参照图1，包括如下步骤：

S100，基于获取的地质信息采集区域内最高点的第一海拔高度和区域形状，计算无人机飞行的第一飞行路径的数据。

S110，发送第一飞行路径的数据至无人机，以使无人机以第一飞行路径围绕地质信息采集区域飞行。

S120，在无人机以第一飞行路径飞行过程中对地质信息采集区域进行扫描，获取地质信息采集区域的稀疏点云数据，并获取地质信息采集区域内所有被扫描点的第二海拔高度的数据。

S130，基于所有第二海拔高度的数据和第一飞行路径的数据，计算无人机飞行的第二飞行路径的数据。

S140，发送第二飞行路径的数据至无人机，以使无人机以第二飞行路径围绕地质信息采集区域飞行。

S150，在无人机以第二飞行路径飞行过程中对地质信息采集区域进行二次扫描，获取地质信息采集区域的稠密点云数据。

具体地，***预先获取地质信息采集区域内所有山体的海拔高度，设置其中最高山的海拔高度为第一海拔高度。然后***基于第一海拔高度和区域形状，计算无人机飞行的第一飞行路径的数据，并发送第一飞行路径的数据至无人机，使无人机以第一飞行路径围绕地质信息采集区域进行高位飞行，由于无人机的飞行高度始终高于地质信息采集区域所有物体，能够防止无人机与地质信息采集区域内的物体相撞。无人机以第一飞行路径飞行过程中，预置在无人机上的***对地质信息采集区域进行扫描，采集地质信息采集区域的稀疏点云数据，即采集地质信息采集区域的主体特征的数据。***获取区域内所有被扫描点的第二海拔高度的数据，便于后续***基于第二海拔高度的数据计算无人机的二次飞行路径。***基于所有第二海拔高度的数据和第一飞行路径的数据，计算无人机飞行的第二飞行路径的数据并发送至无人机，使无人机以第二飞行路径围绕地质信息采集区域进行低位飞行，能够防止无人机与地质信息采集区域内的物体相撞。***对地质信息采集区域进行二次扫描，由于无人机与地质信息采集区域距离更近，***扫描到的数据更加精细，即采集稠密点云数据。在无人机两次飞行过程中，***通过两次扫描即可完成对地质信息采集区域的数据采集，实现提高地形数据采集效率的效果。本实施例中，采集稀疏点云数据和稠密点云数据为相关技术领域的常规技术手段，在此不再做进一步赘述。其中，对地质信息采集区域进行扫描的方式可以为使用激光雷达进行扫描，也可以为使用摄像机进行静态摄影扫描，还可以为使用结构光传感器进行扫描，本实施例优选为使用激光雷达进行扫描。

激光雷达（Laser Radar）是以发射激光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达***。其工作原理是向目标发射探测信号（激光束），然后将接收到的从目标反射回来的回波信号与探测信号进行比对，做适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态以及形状等参数。本实施例中，激光雷达包括激光测距***、光学机械扫描单元、控制单元、全球定位***(Global Position System, GPS)、惯性测量***(Inertial Measurement Unit，IMU)以及存储单元。

在一种可能的实施方式中，步骤S100具体还包括如下步骤：

获取第一海拔高度，计算无人机飞行的第一飞行高度，第一飞行高度等于第一海拔高度与第一预设距离之和。采用扫描线方式规划无人机的水平飞行路径，基于第一飞行高度和水平飞行路径计算第一飞行路径。

具体地，***通过第一海拔高度与第一预设距离相加获得第一飞行高度，从而使无人机始终以第一飞行高度进行高位飞行。其中，第一预设距离根据扫描设备的有效扫描距离确定，本实施例不做具体限定。采用扫描线方式规划规划无人机的水平飞行路径包括如下步骤：首先将地质信息采集区域的平面投影形状近似为矩形区域，无人机沿直线飞行穿过矩形区域，在区域边缘处转向，然后反方向沿平行直线飞行，如此反复，逐行遍历整个矩形区域。其中直线与直线之间的间距根据扫描设备的有效扫描半径确定，以完成对整个矩形区域的扫描为准。无人机在水平方向的水平飞行路径与垂直方向的第一飞行高度进行重合计算，得到第一飞行路径。

在一种可能的实施方式中，基于所有第二海拔高度的数据计算第二飞行高度，以使无人机位于任意一个扫描点的第二飞行高度等于扫描点的第二海拔高度与第二预设距离之和。基于水平飞行路径和第二飞行高度计算第二飞行路径。

具体地，在水平方向上，无人机继续以水平飞行路径飞行。垂直方向上，首先获取所有被扫描点的第二海拔高度的数据，第二海拔高度与第二预设距离相加获得第二飞行高度，进而无人机位于任一被扫描点正上方时，与被扫描点距离值为第二飞行高度的数值。其中，第二预设距离根据扫描设备的有效扫描距离确定，本实施例不做具体限定。

在一种可能的实施方式中，实时获取无人机的定位数据、海拔数据以及姿态数据。基于定位数据、海拔数据以及姿态数据，计算稀疏点云和稠密点云的点云位置数据。

具体地，无人机预置GPS、气压计以及姿态传感器，***进行扫描时，GPS获取扫描位置的定位数据并发送至***，气压计测量无人所处位置的气压数据并发送至***，***基于气压数据计算无人机所处位置的海拔数据，姿态传感器获取无人机的姿态数据并发送至***。基于定位数据、海拔数据、姿态数据以及扫描设备检测的设备到扫描距离数据，计算出稀疏点云和稠密点云的点云位置数据，从而便于***后续对稀疏点云和稠密点云进行统一坐标系。其中，获取并计算点云位置数据为相关领域的常规技术手段，在此不再做进一步赘述。

在一种可能的实施方式中，步骤S150之后还包括如下步骤：

若地质信息采集区域存在未被扫描到的未知区域，***基于未知区域的形状和位置数据，计算无人机飞行的第三飞行路径的数据，以使无人机以第三飞行路径围绕未知区域飞行。***对未知区域进行扫描，获取未知区域的点云数据，从而进一步完成对地质信息采集区域的数据采集。

在一种可能的实施方式中，步骤S150之后还包括如下步骤：

发送第二飞行路径的数据至无人机，以使无人机以第二飞行路径围绕地质信息采集区域飞行。对地质信息采集区域进行三次扫描，采集地质信息采集区域的色彩信息，色彩信息包括彩色点云的色彩数据和位置数据。

具体地，无人机继续以第二飞行路径围绕地质信息采集区域飞行，***采集地质信息采集区域的彩色点云的色彩数据和位置数据。本实施例中，彩色点云的采集方式优选为通过全景相机采集彩色点云的色彩数据，并通过GPS获取扫描位置的定位数据，从而计算彩色点云的位置数据。

在一种可能的实施方式中，对稀疏点云位置数据、稠密点云位置数据以及彩色点云位置数据进行处理，将稀疏点云、稠密点云以及彩色点云的坐标变换到同一坐标系下。基于变换后的稀疏点云、稠密点云和彩色点云，建立地质信息采集区域的彩色三维模型。

具体地，为了保证多个扫描位置对同一区域扫描得到的同一类型点云数据能够完成拼接，首先，***获取相邻两个扫描位置得到的点云数据的重合部分，将重合部分进行重叠以完成拼接，然后同样方法依次完成对所有点云数据的拼接。接着将稀疏点云、稠密点云以及彩色点云在默认坐标系中的坐标转换到大地坐标系的坐标，其中，默认坐标系为数据采集过程中以无人机为中心点的坐标系。大地坐标系是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的现实世界坐标系。将扫描的不同类型的点云数据在默认坐标系中的坐标转换到统一的大地坐标系的坐标，能够使扫描的不同类型的点云数据完成拼接，并且能够使***坐标与扫描目标真实空间状态相一致，满足点云数据真实反映现场的空间条件，为下一步的地形测绘工作做好准备。

对于坐标系的转换方法，本实施例优选为基于扫描设备的定位数据、海拔数据以及姿态数据进行坐标转换，首先，***根据扫描设备的定位数据、姿态数据以及扫描设备到扫描点的距离，计算出点云数据在默认坐标系的坐标。再根据定位数据和海拔数据计算出扫描设备在大地坐标系的坐标。最后，将默认坐标系的中心点转换为扫描设备在大地坐标系的坐标，完成对坐标系的转换。本实施例中，对于坐标系的转换为相关技术领域的常规技术手段，在此不再做进一步赘述。

本实施例还公开了一种基于无人机的地质信息采集***，参照图2，***包括处理模块1、发送模块2以及采集模块3，其中：

处理模块1基于获取的地质信息采集区域内最高点的第一海拔高度和区域形状，计算无人机飞行的第一飞行路径的数据；

发送模块2发送第一飞行路径的数据至无人机，以使无人机以第一飞行路径围绕地质信息采集区域飞行；

采集模块3在无人机以第一飞行路径飞行过程中，对地质信息采集区域进行扫描，获取地质信息采集区域的稀疏点云数据，并获取地质信息采集区域内所有被扫描点的第二海拔高度的数据；

处理模块1基于所有第二海拔高度的数据和第一飞行路径，计算无人机飞行的第二飞行路径的数据；

发送模块2发送第二飞行路径的数据至无人机，以使无人机以第二飞行路径围绕地质信息采集区域飞行；

采集模块3在无人机以第二飞行路径飞行过程中，对地质信息采集区域进行二次扫描，获取地质信息采集区域的稠密点云数据。

在一种可能的实施方式中，参照图2，***还包括定位模块4；

定位模块4实时获取无人机的定位数据、海拔数据以及姿态数据；并基于定位数据、海拔数据以及姿态数据，计算稀疏点云和稠密点云的点云位置数据。

在一种可能的实施方式中，***获取第一海拔高度，计算无人机飞行的第一飞行高度，第一飞行高度等于第一海拔高度与第一预设距离之和；

采用扫描线方式规划无人机的水平飞行路径，基于第一飞行高度和水平飞行路径计算第一飞行路径。

在一种可能的实施方式中，***基于所有第二海拔高度的数据计算第二飞行高度，以使无人机位于任意一个扫描点的第二飞行高度等于扫描点的第二海拔高度与第二预设距离之和；

基于水平飞行路径和第二飞行高度计算第二飞行路径。

在一种可能的实施方式中，***实时获取无人机的定位数据、海拔数据以及姿态数据；

基于定位数据、海拔数据以及姿态数据，计算稀疏点云和稠密点云的点云位置数据。

在一种可能的实施方式中，***获取到若地质信息采集区域存在未被扫描到的未知区域，基于未知区域的形状和位置数据，计算无人机飞行的第三飞行路径的数据，以使无人机以第三飞行路径围绕未知区域飞行；

对未知区域进行扫描，获取未知区域的点云数据。

在一种可能的实施方式中，***使无人机以第二飞行路径围绕地质信息采集区域飞行；

对地质信息采集区域进行三次扫描，采集地质信息采集区域的色彩信息，色彩信息包括彩色点云的色彩数据和位置数据。

在一种可能的实施方式中，***对稀疏点云位置数据、稠密点云位置数据以及彩色点云位置数据进行处理，将稀疏点云、稠密点云以及彩色点云的坐标变换到同一坐标系下；

基于变换后的稀疏点云、稠密点云和彩色点云，建立地质信息采集区域的彩色三维模型。

本申请还提供了一种电子设备，参照图3，电子设备可以包括：至少一个处理器5，至少一个通信总线6，用户接口7，网络接口8，至少一个存储器9。

其中，通信总线6用于实现这些组件之间的连接通信。

其中，用户接口7可以包括显示屏（Display）、摄像头（Camera），可选用户接口7还可以包括标准的有线接口、无线接口。

其中，网络接口8可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI-FI接口）。

其中，处理器5可以包括一个或者多个处理核心。处理器5利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器9内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器9内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据。可选的，处理器5可以采用数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）、可编程逻辑阵列（Programmable Logic Array，PLA）中的至少一种硬件形式来实现。处理器5可集成中央处理器（Central ProcessingUnit，CPU）、图像处理器（Graphics Processing Unit，GPU）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作***、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器5中，单独通过一块芯片进行实现。

其中，存储器9可以包括随机存储器（Random Access Memory，RAM），也可以包括只读存储器（Read-Only Memory）。可选的，该存储器包括非瞬时性计算机可读介质（non-transitory computer-readable storage medium）。存储器9可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器9可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作***的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器9可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器5的存储装置。如图所示，作为一种计算机存储介质的存储器9中可以包括操作***、网络通信模块、用户接口模块以及一种基于无人机的地质信息采集方法的应用程序。

在图3所示的电子设备中，用户接口7主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器5可以用于调用存储器9中存储一种基于无人机的地质信息采集方法的应用程序，当由一个或多个处理器5执行时，使得电子设备执行如上述实施例中一个或多个的方法。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

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，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，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者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，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服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其他的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，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者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请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。

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取存储器9中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做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器9中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器9包括：U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后，将容易想到本公开的其他实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种基于无人机的地质信息采集方法，其特征在于，所述方法应用于***，所述方法包括：

基于获取的地质信息采集区域内最高点的第一海拔高度和区域形状，计算无人机飞行的第一飞行路径的数据；

发送所述第一飞行路径的数据至所述无人机，以使所述无人机以所述第一飞行路径围绕所述地质信息采集区域飞行；

在所述无人机以所述第一飞行路径飞行过程中，对所述地质信息采集区域进行扫描，获取所述地质信息采集区域的稀疏点云数据，并获取所述地质信息采集区域内所有被扫描点的第二海拔高度的数据；

基于所有所述第二海拔高度的数据和所述第一飞行路径的数据，计算所述无人机飞行的第二飞行路径的数据；

发送所述第二飞行路径的数据至所述无人机，以使所述无人机以所述第二飞行路径围绕所述地质信息采集区域飞行；

在所述无人机以所述第二飞行路径飞行过程中，对所述地质信息采集区域进行二次扫描，获取所述地质信息采集区域的稠密点云数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的地质信息采集方法，其特征在于，所述基于地质信息采集区域内最高点的第一海拔高度和区域面积，计算无人机飞行的第一飞行路径的数据，具体包括：

获取所述第一海拔高度，计算所述无人机飞行的第一飞行高度，所述第一飞行高度等于所述第一海拔高度与第一预设距离之和；

采用扫描线方式规划所述无人机的水平飞行路径，基于所述第一飞行高度和所述水平飞行路径计算所述第一飞行路径。

3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的地质信息采集方法，其特征在于，所述基于所有所述第二海拔高度的数据和所述第一飞行路径的数据，计算所述无人机飞行的第二飞行路径的数据，所述方法具体包括：

基于所有所述第二海拔高度的数据计算第二飞行高度，以使所述无人机位于任意一个扫描点的第二飞行高度等于所述扫描点的所述第二海拔高度与第二预设距离之和；

基于所述水平飞行路径和所述第二飞行高度计算所述第二飞行路径。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的地质信息采集方法，其特征在于，所述在无人机以所述第一飞行路径飞行过程中，对所述地质信息采集区域进行扫描，获取所述地质信息采集区域的稀疏点云数据，并获取所述地质信息采集区域内所有被扫描点的第二海拔高度的数据，以及所述在无人机以所述第二飞行路径飞行过程中，对所述地质信息采集区域进行二次扫描，获取所述地质信息采集区域的稠密点云数据，具体还包括：

实时获取所述无人机的定位数据、海拔数据以及姿态数据；

基于所述定位数据、所述海拔数据以及所述姿态数据，计算所述稀疏点云和所述稠密点云的点云位置数据。

5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的地质信息采集方法，其特征在于，所述在所述无人机以所述第一飞行路径飞行过程中，对所述地质信息采集区域进行二次扫描，获取稠密点云数据之后，所述方法还包括：

若所述地质信息采集区域存在未被扫描到的未知区域，基于所述未知区域的形状和位置数据，计算所述无人机飞行的第三飞行路径的数据，以使所述无人机以第三飞行路径围绕所述未知区域飞行；

对所述未知区域进行扫描，获取所述未知区域的点云数据。

6.根据权利要求4所述的一种基于无人机的地质信息采集方法，其特征在于，在所述无人机以所述第二飞行路径飞行过程中，所述对所述地质信息采集区域进行二次扫描，获取稠密点云数据之后，所述方法还包括：

使所述无人机以所述第二飞行路径围绕所述地质信息采集区域飞行；

对所述地质信息采集区域进行三次扫描，采集所述地质信息采集区域的色彩信息，所述色彩信息包括彩色点云的色彩数据和位置数据。

7.根据权利要求6所述的一种基于无人机的地质信息采集方法，其特征在于，所述基于所述稀疏点云和所述稠密点云建立所述地质信息采集区域的三维模型之后，所述方法还包括：

对稀疏点云位置数据、稠密点云位置数据以及所述彩色点云位置数据进行处理，将所述稀疏点云、所述稠密点云以及所述彩色点云的坐标变换到同一坐标系下；

基于变换后的稀疏点云、稠密点云和彩色点云，建立所述地质信息采集区域的彩色三维模型。

8.一种基于无人机的地质信息采集***，其特征在于，所述***包括处理模块(1)、发送模块(2)以及采集模块(3)，其中：

所述处理模块(1)，用于基于获取的地质信息采集区域内最高点的第一海拔高度和区域形状，计算无人机飞行的第一飞行路径的数据；

所述发送模块(2)，用于发送所述第一飞行路径的数据至所述无人机，以使所述无人机以所述第一飞行路径围绕所述地质信息采集区域飞行；

所述采集模块(3)，在所述无人机以所述第一飞行路径飞行过程中，用于对所述地质信息采集区域进行扫描，获取所述地质信息采集区域的稀疏点云数据，并获取所述地质信息采集区域内所有被扫描点的第二海拔高度的数据；

所述处理模块(1)，还用于基于所有所述第二海拔高度的数据和所述第一飞行路径，计算无人机飞行的第二飞行路径的数据；

所述发送模块(2)，还用于发送所述第二飞行路径的数据至所述无人机，以使所述无人机以所述第二飞行路径围绕所述地质信息采集区域飞行；

所述采集模块(3)，还用于所述在无人机以所述第二飞行路径飞行过程中，对所述地质信息采集区域进行二次扫描，获取所述地质信息采集区域的稠密点云数据。

9.根据权利要求8所述的一种基于无人机的地质信息采集***，其特征在于，所述***还包括定位模块(4)；

所述定位模块(4)，用于实时获取所述无人机的所述定位数据、所述海拔数据以及所述姿态数据；并基于所述定位数据、所述海拔数据以及所述姿态数据，计算所述稀疏点云和所述稠密点云的点云位置数据。

10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器(5)、存储器(9)、用户接口(7)以及网络接口(8)，所述存储器(9)用于存储指令，所述用户接口(7)和所述网络接口(8)均用于给其他设备通信，所述处理器(5)用于执行所述存储器(9)中存储的指令，以使所述电子设备执行如权利要求1-7任意一项所述的方法。

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