一种无人机图像采集方法及系统技术方案

一种无人机图像采集方法和系统，该方法包括以下步骤：1)无人机飞行过程中，无人机的定位模块接收卫星定位信号，并将信号传输给无人机的中央处理器进行数据解析；2)中央处理器解析出位置信息和时间信息；3)中央处理器根据解析出的时间信息进行初始化；4)基于预设的触发模式，中央处理器根据解析出来的信息生成触发信号；5)触发信号触发无人机的图像采集模块工作，并将采集的图像信息实时回传到中央处理器；7)中央处理器对图像进行处理，包括：i.将采集图像的位置信息写入图像的属性信息中；和/或，ii.将采集图像的时间信息写入图像的属性信息中；8)处理后的信息存储到存储模块。该方法和系统适于满足获取精确地理位置和大范围三维图像信息的需要。

Unmanned aerial vehicle image acquisition method and system

A UAV image acquisition method and system, the method comprises the following steps: 1) UAV flight, the UAV positioning module receives satellite positioning signal, and transmits the signal to the central processor of the UAV for data analysis; 2) the central processor parses the position information and time information; 3) CPU is initialized according to the time information analysis; 4) model based on the default trigger, the central processor according to the generated information the trigger signal; 5) trigger signal image acquisition module of the UAV, and the image information is collected in real time back to a central processor; 7) the central processor for image processing, including: I. will collect location information of the image into the attribute information of the image; and / or ii., the acquisition time of image information is written in the attribute information of the image (8) the processed information is stored into the memory module. The method and the system are suitable for satisfying the requirements of obtaining accurate geographical position and large range of three-dimensional image information.

【技术实现步骤摘要】
一种无人机图像采集方法及系统
本专利技术涉及一种无人机图像采集方法及系统。
技术介绍
随着时代的快速发展，现今对实时信息的快速获得和数据的准确性要求越来越高，这就不仅要求信息采集设备的精确、清晰，更要要求其具有好的时效性。目前，无人机已经广泛的应用到了各行各业，例如影视航拍摄影、突发性灾害救援等。通过无人机搭载不同的传感器系统来获取多种数据，能够满足航拍、电力巡线、建模等各行业的差异化需求。因单个传感器一次所拍摄的范围、角度有限，为了扩大拍摄范围，全方面反映出拍摄区域的情况，现在开始采用一次搭载多传感器的方式对地面进行拍摄，增加拍摄的覆盖范围，实现对同一目标区域多角度的信息采集。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种无人机图像采集方法及系统,以满足获取精确地理位置和大范围多视角图像信息的需要。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种无人机图像采集方法，包括以下步骤：1)无人机飞行过程中，无人机的定位模块接收卫星定位信号，并将信号传输给无人机的中央处理器进行数据解析；2)中央处理器解析出位置信息和时间信息；3)中央处理器根据解析出的时间信息进行初始化；4)基于预设的触发模式，中央处理器根据解析出来的信息生成触发信号；5)触发信号触发无人机的图像采集模块工作，并将采集的图像信息实时回传到中央处理器；7)中央处理器对图像进行处理，包括：i.将采集图像的位置信息写入图像的属性信息中；和/或，ii.将采集图像的时间信息写入图像的属性信息中；8)处理后的信息存储到与中央处理器相连的存储模块。进一步地：所述预设的触发模式包括特定位置触发模式，在特定位置触发模式下，在步骤4)中，中央处理器根据预设的一个或多个特定位置点，以每个特定位置点为圆心、以ΔD为直径生成对应每个特定位置点的拍摄区域，其中ΔD不小于无人机当次飞行计划设定的最大速度与定位模块的采样时间间隔的乘积；在步骤5)中，当进入了拍摄区域时，中央处理器触发图像采集模块进行连续的图像采集，直至离开拍摄区域；在步骤7)中，中央处理器选取拍摄地点与特定位置点最近的一幅或一组图像。所述预设的触发模式包括特定位置间隔触发模式，在特定位置间隔触发模式下，在步骤4)中，中央处理器以定位模块传回来的最近拍摄位置为圆心、以预设的特定位置间隔为半径，确定目标拍摄位置所在的圆，并确定一个与所述圆同心的圆环作为拍摄区域，所述圆环的外周和内周与所述圆的圆周等距，且所述圆环的内外半径之差为ΔD，其中ΔD不小于无人机当次飞行计划设定的最大速度与定位模块的采样时间间隔的乘积；在步骤5)中，当进入了拍摄区域时，中央处理器触发图像采集模块进行连续的图像采集，直至离开拍摄区域；在步骤7)中，中央处理器选取拍摄地点与目标拍摄位置最近的一幅或一组图像。所述预设的触发模式包括特定时刻触发模式，在特定时刻触发模式下，在步骤4)中，中央处理器判断当前的时间与预设的特定时间点是否相同，在步骤5)中，当当前的时间与预设的特定时间点相同时，中央处理器触发图像采集模块进行图像采集。所述预设的触发模式包括特定时间间隔触发模式，在特定时间间隔触发模式下，在步骤4)中，中央处理器判断当前的时间与最近拍摄时间点的时间间隔是否达到特定时间间隔，在步骤5)中，当当前的时间与最近拍摄时间点的时间间隔达到特定时间间隔时，中央处理器触发图像采集模块进行图像采集。一种无人机图像采集系统，包括中央处理器模块和与所述中央处理器模块相连的图像采集模块、定位模块、存储模块和回传模块，以及为系统供电的电源供给模块，采用所述的无人机图像采集方法进行图像采集。进一步地：所述中央处理器模块包括计算模块、信号放大模块以及控制模块，所述存储模块连接所述计算模块，所述计算模块连接所述信号放大模块，所述信号放大模块连接所述控制模块。所述图像采集模块包括按照多个拍摄角度设置的多个图像传感器。所述回传模块为无线回传模块。本专利技术的有益效果：本专利技术提出一种无人机图像采集方法和系统，其中，中央处理器利用位置信息和时间信息进行解析和拍摄触发，支持位置触发采集方式和时间触发采集方式，其中位置触发适用于按照用户设定的位置信息来触发图像传感器采集，时间触发采集适用于按照用户设定的时间信息来触发图像传感器采集。采集的信息同时带有精确空间位置信息和采集时间信息，提升后期的数据处理等工作的效率。在具体实施例中，本专利技术能够获得以下优点：1.该系统的供电与控制均独立于无人机，可以单独搭载在无人机上使用，独立性好，不依赖于其他产品，可以搭载在任何低空飞行的设备上。2.使用特定位置触发模式和特定位置间隔触发模式，无需安装加速器模块计算出实时速度，并能较好地确定区域拍摄，在不增加额外模块的情况下，使拍摄点尽可能接近预设的拍摄位置。3.中央处理器及时地处理并删除无用的冗余图像信息，更少地占用存储空间。4.可采用模块化设计，对于生产安装和硬件更换都十分方便。5.考虑了触发信号传输过程中的不稳定，在传输中间增加了信号放大模块，保障了处理器对图像传感器的有效控制。6.多个图像传感器的布置可以实现满足一定重叠率要求的多角度拍摄。7.位置信息实时写入图像传感器采集的图像信息中，方便后期的三维建模等处理和使用。8.采用无线回传模块，对拍摄的图像进行实时回传，更有效的进行实时处理。附图说明图1为本专利技术一种实施例的系统总体结构图；图2为本专利技术一种实施例中的中央处理器构成图；图3为本专利技术一种实施例中的系统电源供给结构图；图4为本专利技术一种实施例中的信息采集流程图。具体实施方式以下对本专利技术的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。参阅图1至图4，在一种实施例中，一种无人机图像采集方法，包括以下步骤：1)无人机飞行过程中，无人机的定位模块接收卫星定位信号，并将信号传输给无人机的中央处理器进行数据解析；2)中央处理器解析出位置信息和时间信息；3)中央处理器根据解析出的时间信息进行初始化；4)基于预设的触发模式，中央处理器根据解析出来的信息生成触发信号；5)触发信号触发无人机的图像采集模块工作，并将采集的图像信息实时回传到中央处理器；7)中央处理器对图像进行处理，包括：i.将采集图像的位置信息写入图像的属性信息中；和/或，ii.将采集图像的时间信息写入图像的属性信息中；8)处理后的信息存储到与中央处理器相连的存储模块。在优选的实施例中，所述预设的触发模式包括特定位置触发模式，在特定位置触发模式下，在步骤4)中，中央处理器根据预设的一个或多个特定位置点，以每个特定位置点为圆心、以ΔD为直径生成对应每个特定位置点的拍摄区域，其中ΔD不小于无人机当次飞行计划设定的最大速度与定位模块的采样时间间隔的乘积；在步骤5)中，当进入了拍摄区域时，中央处理器触发图像采集模块进行连续的图像采集，直至离开拍摄区域；在步骤7)中，中央处理器选取拍摄地点与特定位置点最近的一幅或一组照片。在优选的实施例中，所述预设的触发模式包括特定位置间隔触发模式，在特定位置间隔触发模式下，在步骤4)中，中央处理器以定位模块传回来的最近拍摄位置为圆心、以预设的特定位置间隔为半径，确定目标拍摄位置所在的圆，并确定一个与所述圆同心的圆环作为拍摄区域，所述圆环的外周和内周与所述圆的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机图像采集方法，其特征在于,包括以下步骤：1)无人机飞行过程中，无人机的定位模块接收卫星定位信号，并将信号传输给无人机的中央处理器进行数据解析；2)中央处理器解析出位置信息和时间信息；3)中央处理器根据解析出的时间信息进行初始化；4)基于预设的触发模式，中央处理器根据解析出来的信息生成触发信号；5)触发信号触发无人机的图像采集模块工作，并将采集的图像信息实时回传到中央处理器；7)中央处理器对图像进行处理，包括：i.将采集图像的位置信息写入图像的属性信息中；和/或，ii.将采集图像的时间信息写入图像的属性信息中；8)处理后的信息存储到与中央处理器相连的存储模块。

【技术特征摘要】
1.一种无人机图像采集方法，其特征在于,包括以下步骤：1)无人机飞行过程中，无人机的定位模块接收卫星定位信号，并将信号传输给无人机的中央处理器进行数据解析；2)中央处理器解析出位置信息和时间信息；3)中央处理器根据解析出的时间信息进行初始化；4)基于预设的触发模式，中央处理器根据解析出来的信息生成触发信号；5)触发信号触发无人机的图像采集模块工作，并将采集的图像信息实时回传到中央处理器；7)中央处理器对图像进行处理，包括：i.将采集图像的位置信息写入图像的属性信息中；和/或，ii.将采集图像的时间信息写入图像的属性信息中；8)处理后的信息存储到与中央处理器相连的存储模块。2.如权利要求1所述的无人机图像采集方法，其特征在于,所述预设的触发模式包括特定位置触发模式，在特定位置触发模式下，在步骤4)中，中央处理器根据预设的一个或多个特定位置点，以每个特定位置点为圆心、以ΔD为直径生成对应每个特定位置点的拍摄区域，其中ΔD不小于无人机当次飞行计划设定的最大速度与定位模块的采样时间间隔的乘积；在步骤5)中，当进入了拍摄区域时，中央处理器触发图像采集模块进行连续的图像采集，直至离开拍摄区域；在步骤7)中，中央处理器选取拍摄地点与特定位置点最近的一幅或一组图像，优选地，还删除其他冗余图像信息。3.如权利要求1或2所述的无人机图像采集方法，其特征在于,所述预设的触发模式包括特定位置间隔触发模式，在特定位置间隔触发模式下，在步骤4)中，中央处理器以定位模块传回来的最近拍摄位置为圆心、以预设的特定位置间隔为半径，确定目标拍摄位置所在的圆，并确定一个与所述圆同心的圆环作为拍摄区域，所述圆环的外周和内周与所述圆的圆周等距，且所述圆环的内外半径之差为ΔD，其中ΔD不小于无人机当次飞行计划设定的最...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，郑晓翠，李鑫，冯国梁，贾从龙，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44