基于倾斜摄影技术的自动化建模方法、系统及其辅助装置制造方法及图纸

本申请提供了一种基于倾斜摄影技术的自动化建模方法、系统及其辅助装置，所述方法包括：根据预设航线高度和重叠度信息规划针对航测兴趣区域的最短航线；检测所述无人机及其倾斜摄影装置在根据所述航线进行航测时的设备状态信息；根据所述设备状态信息筛选测绘遗漏区域，重新规划航线并执行航测过程，直至获得的有效航测数据覆盖所述航测兴趣区域；对所述航测数据进行影像纠正、纹理特征匹配、逐像素级的密集匹配和空三测量，生成三维测绘模型。本申请通过上述手段，可有效解决现有技术因设备间彼此不知道对方的工作状态而导致的操作流程复杂、智能化程度不高的问题。

Automatic modeling method, system and auxiliary device based on oblique photography technology

The present application provides an automated modeling method, a system and an auxiliary device based on an inclined photography technique. The method includes: planning the shortest route for the aerial survey area according to the predetermined route height and overlap information; detection of the unmanned aerial vehicle and its tilt camera are mounted on the basis of the route. The equipment status information is used to screen out the omission area according to the state information of the equipment, replan the route and execute the aerial survey process until the available aerial survey data covers the area of interest in the aerial survey, and the aerial survey data is corrected, the texture features match, the pixel level dense matching and the empty three measure are produced. A three-dimensional mapping model. By means of the above means, the application can effectively solve the problem that the existing technology is complicated and the degree of intelligence is not high because the working state of each other is not known to each other.

【技术实现步骤摘要】
基于倾斜摄影技术的自动化建模方法、系统及其辅助装置
本申请涉及勘察建模
，特别地，涉及一种能够简化传统倾斜摄影系统建模流程的自动化建模方法、系统及其辅助装置。
技术介绍
三维地层结构模型的出现，能整体直观的体现工程区域地层分布情况、单一地层的均匀性分布、是否有地层缺失和夹层分布等，对于工程性质重要的地层的分布尤为重要，可以为勘察设计人员、建筑设计人员以及其他相关人员提供全方位的地层分布概况。作为目前最有效率的三维建模数据获取技术，倾斜摄影技术主要通过在摄影平台上搭载多台倾斜摄影相机，同时从多角度采集数据，建立的三维模型在嵌入准确的地理信息的同时还能够获得高分辨率的顶面和侧面信息。无人机倾斜摄影系统是以无人机为飞行平台并以多视角倾斜摄影相机为任务设备的数据采集系统，目前该系统硬件系统以能同时进行一组垂直、四组倾斜的图像采集的五镜头相机为主。其主要技术特点如下：1)在进行倾斜摄影数据采集时，无人机飞行时高度较低，航线设计可采用多种重叠组组合，能够得到丰富真实的影像表达内容，包括多视角、高覆盖率和高分辨率的下视影像和侧视影像数据。2)在数据采集方面利用航空摄影大规模成图的特点，加上模型生产方面从倾斜影像批量提取及贴纹理的方式，能够有效地降低城市三维建模的时间和人力成本。上述以无人机载具加装倾斜摄影的测绘系统与传统测绘手段相比具有多种优势，应用前景开阔，但主要存在两方面的缺点，一是从航拍到建模整个流程较为复杂，需要受过培训的专业人员进行操作，各环节均需要按照流程按部就班，自动化程度不高；其二是目前的倾斜摄影系统中，相机与无人机载具之间基本只有固定式连接，没有直接数据交互，设备间相互独立彼此不知道对方的状态，智能化程度不高。
技术实现思路
本申请提供一种基于倾斜摄影技术的自动化建模方法、系统及其辅助装置，用于解决现有无人机倾斜摄影系统的组成设备间彼此不知道对方的工作状态、智能化程度不高的问题。本申请公开的一种基于倾斜摄影技术的自动化建模方法，执行所述方法的系统包括无人机以及搭载在无人机上的倾斜摄影装置，所述方法包括：根据预设航线高度和重叠度信息规划针对航测兴趣区域的最短航线；检测所述无人机及其倾斜摄影装置在根据所述航线进行航测时的设备状态信息；根据所述设备状态信息筛选测绘遗漏区域，重新规划航线并执行航测过程，直至获得的有效航测数据覆盖所述航测兴趣区域；对所述航测数据进行影像纠正、纹理特征匹配、逐像素级的密集匹配和空三测量，生成三维测绘模型。优选地，所述航测兴趣区域由用户在电子地图上绘制；所述航线包括多段，根据所述无人机的续航时间划分。优选地，所述系统还包括计算机；所述航线规划过程在计算机上完成，生成的航线信息以有线或无线方式传送至无人机。优选地，在所述无人机根据所述航线进行航测之前，还包括：对非量测的倾斜摄影装置进行检校，获取摄影装置的内方位元素信息，作为后续生成三维测绘模型的基础。优选地，在所述无人机根据所述航线进行航测之前，还包括：对无人机及其倾斜摄影装置进行航测开始前的常规检查，检查项目包括电池电量、各传感器信号和定位定向系统数据信息。本申请公开的一种基于倾斜摄影技术的自动化建模辅助装置，包括微处理器、存储介质以及存储在存储介质上并可在微处理器上执行的第一计算机程序；所述辅助装置搭载在无人机上，所述微处理器执行所述第一计算机程序时实现以下步骤：接收计算机根据预设航线高度和重叠度信息规划生成的针对航测兴趣区域的最短航线；检测所述无人机及其倾斜摄影装置在根据所述航线进行航测时的设备状态信息；根据所述设备状态信息筛选测绘遗漏区域，重新规划航线并执行航测过程，直至获得的有效航测数据覆盖所述航测兴趣区域；将所述航测数据发送至计算机进行影像纠正、纹理特征匹配、逐像素级的密集匹配和空三测量，生成三维测绘模型。本申请公开的一种基于倾斜摄影技术的自动化建模系统，包括计算机、无人机、搭载在无人机上的倾斜摄影装置、以及上述的辅助装置；所述计算机包括CPU、存储器以及存储在存储器上并可在CPU上执行的第三计算机程序；所述CPU执行所述第三计算机程序时实现以下步骤：根据预设航线高度和重叠度信息规划生成针对航测兴趣区域的最短航线，发送至所述辅助装置；接收所述倾斜摄影装置获取的航测数据，进行影像纠正、纹理特征匹配、逐像素级的密集匹配和空三测量，生成三维测绘模型。本申请公开的一种基于倾斜摄影技术的自动化建模辅助装置，包括微处理器、存储介质以及存储在存储介质上并可在微处理器上执行的第二计算机程序；所述辅助装置搭载在无人机上，所述微处理器执行所述第二计算机程序时实现以下步骤：根据预设航线高度和重叠度信息规划针对航测兴趣区域的最短航线；检测所述无人机及其倾斜摄影装置在根据所述航线进行航测时的设备状态信息；根据所述设备状态信息筛选测绘遗漏区域，重新规划航线并执行航测过程，直至获得的有效航测数据覆盖所述航测兴趣区域；对所述航测数据进行影像纠正、纹理特征匹配、逐像素级的密集匹配和空三测量，生成三维测绘模型。本申请公开的一种基于倾斜摄影技术的自动化建模系统，包括无人机、搭载在无人机上的倾斜摄影装置、以及上述的辅助装置。本申请还公开了一种在其上记录有用于执行上述方法的程序的存储介质。与现有技术相比，本申请通过规划针对航测兴趣区域（ROI，RegionofInterest）的最短航线，动态获取无人机及其倾斜摄影装置在航测过程中的设备状态，在航测过程中因“丢片”或其他原因导致的原始信息遗漏/不可用情况发生时，能够自动筛选航测遗漏区域并重新规划航线，实现倾斜摄影测绘技术流程的自动化智能处理，较大程度地简化了系统的操作难度，可有效解决现有技术因设备间彼此不知道对方的工作状态而导致的操作流程复杂、智能化程度不高的问题。附图说明附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本申请基于倾斜摄影技术的自动化建模方法第一实施例的流程图；图2为本申请基于倾斜摄影技术的自动化建模方法第二实施例的流程图；图3为本申请基于倾斜摄影技术的自动化建模系统第一实施例的结构示意图；图4为本申请基于倾斜摄影技术的自动化建模系统第二实施例的结构示意图；图5为图1所示的方法实施例中最短航线规划示意图。具体实施方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。在本申请的描述中，需要理解的是，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的数量。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。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。术语“包括”、“包含”及类似术语应该被理解为是开放性的术语，即“包括/包含但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。参照图1，示出了本申请基于倾斜摄影技术的自动化建模方法第一实施例的流程，执行所述方法的系统包括计算机、无人机以及搭载在无人机上的倾斜摄影装置，无人机上设置有以无线或有线方式分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于倾斜摄影技术的自动化建模方法，其特征在于，执行所述方法的系统包括无人机以及搭载在无人机上的倾斜摄影装置，所述方法包括：根据预设航线高度和重叠度信息规划针对航测兴趣区域的最短航线；检测所述无人机及其倾斜摄影装置在根据所述航线进行航测时的设备状态信息；根据所述设备状态信息筛选测绘遗漏区域，重新规划航线并执行航测过程，直至获得的有效航测数据覆盖所述航测兴趣区域；对所述航测数据进行影像纠正、纹理特征匹配、逐像素级的密集匹配和空三测量，生成三维测绘模型。

【技术特征摘要】
1.一种基于倾斜摄影技术的自动化建模方法，其特征在于，执行所述方法的系统包括无人机以及搭载在无人机上的倾斜摄影装置，所述方法包括：根据预设航线高度和重叠度信息规划针对航测兴趣区域的最短航线；检测所述无人机及其倾斜摄影装置在根据所述航线进行航测时的设备状态信息；根据所述设备状态信息筛选测绘遗漏区域，重新规划航线并执行航测过程，直至获得的有效航测数据覆盖所述航测兴趣区域；对所述航测数据进行影像纠正、纹理特征匹配、逐像素级的密集匹配和空三测量，生成三维测绘模型。2.根据权利要求1所述的自动化建模方法，其特征在于，所述航测兴趣区域由用户在电子地图上绘制；所述航线包括多段，根据所述无人机的续航时间划分。3.根据权利要求1或2所述的自动化建模方法，其特征在于，所述系统还包括计算机；所述航线规划过程在计算机上完成，生成的航线信息以有线或无线方式传送至无人机。4.根据权利要求1所述的自动化建模方法，其特征在于，在所述无人机根据所述航线进行航测之前，还包括：对非量测的倾斜摄影装置进行检校，获取摄影装置的内方位元素信息，作为后续生成三维测绘模型的基础。5.根据权利要求1所述的自动化建模方法，其特征在于，在所述无人机根据所述航线进行航测之前，还包括：对无人机及其倾斜摄影装置进行航测开始前的常规检查，检查项目包括电池电量、各传感器信号和定位定向系统数据信息。6.一种基于倾斜摄影技术的自动化建模辅助装置，包括微处理器、存储介质以及存储在存储介质上并可在微处理器上执行的第一计算机程序；所述辅助装置搭载在无人机上，其特征在于，所述微处理器执行所述第一计算机程序时实现以下步骤：接收计算机根据预设航线高度和重叠度信息规划生成的针对航测兴趣区域的最短航线；检测所述无人机及其倾斜摄影装置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄骞，林报嘉，张金海，史洪芳，于洪斌，
申请(专利权)人：中国公路工程咨询集团有限公司，中咨数据有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11