The invention discloses a method using a UAV multi view camera fast method of constructing 3D terrain model, which comprises the following steps: regional terrain information collection needs mapping; according to the terrain information, select the type of UAV aerial photography; using flight control software will upload to the UAV, the flight according to the scheduled the flight altitude and flight path, at the same time, on the ground of multi angle shooting; will use the collected pictures of 3D model generation software for processing, three-dimensional model reconstruction shooting area. The invention uses 3D image reconstruction theory, the stability of the multi rotor UAV flight, the flexibility of low altitude remote sensing measurement, the UAV path planning and multi view camera to realize automation and intelligent geographical mapping process, improve geographic mapping accuracy and efficiency, greatly reducing the workload of the geographical survey, with the degree of automation high, large measuring range, low cost, convenient operation and other advantages.
【技术实现步骤摘要】
利用无人机多视角摄像快速进行三维地形模型构建的方法
本专利技术涉及三维数字地形重建领域,尤其涉及利用无人机进行地面影像采集、并进行三维地形模型构建的方法。
技术介绍
基于图像的三维重建是根据若干幅二维图片来恢复物体和场景的三维模型的方法。该方法涉及计算机图像处理、计算机图形学、计算机视觉以及模式识别等诸多学科。与传统的利用建模软件或者三维扫描仪得到立体模型的方法相比,基于图像三维重建的方法成本低廉,真实感强,自动化程度高,因而具有广泛的应用前景。目前,该技术已经成为三维重建的一个研究热点。基于图像的三维地形重建方法的基本过程是,先利用相机对地面拍摄一系列照片,之后分析拍摄照片中同一目标物体的特征点并进行匹配,相邻照片的重合度越高,特征点的匹配越容易,不同照片的拍摄方位和拍摄角度有一定的差别,通过分析不同照片中的相似特征点计算所拍摄对象的三维特征,从而进行三维重建。照片分辨率越高,照片重合度越高,拍摄角度越多,合成的三维模型的质量越好。近年来随着无人机技术的发展,相继出现了多种样式和功能的无人机,同时也催生了无人机摄影测量技术。通过无人机可以快速获取大量的地面二维图像,经过三维重建还原拍摄地区的三维地形图,相对于传统的地形测量方式具有操作便捷、测量范围大、成本低、效率高等优点。但是一般的单角度测量无法满足构建高质量三维模型的要求,传统的解决手段是一个无人机上搭载多个角度摄像头,这无疑提高了对无人机负载能力的要求。本方案提出了一种利用软件实现无人机单摄像头多角度自动控制拍摄的方式,能够在不增加无人机负载情况下提高无人机拍摄效率。
技术实现思路
本专利技术提供了一种 ...
【技术保护点】
一种利用无人机多视角摄像快速进行三维地形模型构建的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:收集需要进行测绘的区域地形信息;根据区域地形信息,选择无人机的类型进行空中拍摄;利用控制软件将飞行任务上传到无人机,使其按照预定的飞行高度、飞行轨迹飞行,同时对地面进行多视角拍摄;将收集到的图片利用3D模型生成软件进行处理,重建拍摄地区的三维立体模型;其中,所述飞行轨迹为“几”字形,飞行轨迹参数满足如下要求:设摄像头FOV角度为θ;相机分辨率为m*n;分辨率要求为x;航线方向照片重合度为η;航线间隔照片重合度为ζ;则飞行高度H、单张照片拍摄区域的边长的计算公式如下:
【技术特征摘要】
1.一种利用无人机多视角摄像快速进行三维地形模型构建的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:收集需要进行测绘的区域地形信息;根据区域地形信息,选择无人机的类型进行空中拍摄;利用控制软件将飞行任务上传到无人机,使其按照预定的飞行高度、飞行轨迹飞行,同时对地面进行多视角拍摄;将收集到的图片利用3D模型生成软件进行处理,重建拍摄地区的三维立体模型;其中,所述飞行轨迹为“几”字形,飞行轨迹参数满足如下要求:设摄像头FOV角度为θ;相机分辨率为m*n;分辨率要求为x;航线方向照片重合度为η;航线间隔照片重合度为ζ;则飞行高度H、单张照片拍摄区域的边长的计算公式如下:a=m*x;b=n*x航线方向拍照间距满足:ηx=m*x*(1-η)航线间拍照间距满足:ζx=n*x*(1-ζ)其中,a和b为边长;所述飞行任务包括:飞机的飞行航点规划和云台拍照自动控制,云台分别在前后左右和正朝下共五个方位随着飞机飞行自动进行拍照。2.根据权利要求1所述的一种利用无人机多视角摄像快速进行三维地形模型构建的方法,其特征在于,所述无人机为能够进行二次软件开发的多旋翼无人机系列。3.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:薛彬,张凯,赵拓,王志洋,游画,丁微,刘雪枫,许思阳,李冰杨,李静静,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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