一种竖立面的图像扫描方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种竖立面的图像扫描方法，其中，该图像扫描方法包括在与竖立面保持一定水平距离的情况下，沿预设路径获取第一静态图像和第一动态图像；判断第一动态图像与第一静态图像的重叠率是否达到重叠阈值范围；在重叠率达到重叠阈值范围的情况下，存储第一动态图像为第二静态图像，更新图像缓冲地图；重复上述步骤，直至图像缓冲地图中的竖立面的边界为闭合边界。通过本申请，解决了因飞行器采集影像的影像重叠率不一致导致的无法完成高精度三维建模的问题，实现了影像重叠率稳定、竖立面的扫描时间短、扫描效率高的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种竖立面的图像扫描方法、装置、设备和存储介质
本申请涉及三维成像
，特别是涉及一种竖立面的图像扫描方法、装置、设备和存储介质。
技术介绍
在对大范围真实环境进行数字化建模时，一般使用无人机或载人机搭载多镜头设备执行空中影像采集工作。在影像采集完成后，通过软件进行空中三维三角测量计算，生成点云数据集，基于点云数据集构建不规则三角网(TriangulatedIrregularNetwork，TIN)，生成数字网格模型，进行纹理映射后，得到真实环境的三维模型，其基本流程如图1所示。在相关技术中，使用无人机采集影像的方法一般为空中平面飞行方法或者仿地飞行方法。在地面较为平坦且无高低落差地物的情况下，上述方法的效果较好。然而，在实际影像采集过程中，城市场景具有较多的建筑物，且建筑物的高度差不一。在出现较大高度差的地物的情况下，建筑物的上部表面与建筑物的下部表面无法获得稳定一致的分辨率影像，导致最终三维模型的各处的分辨率不一致，影响三维模型质量，且三维模型的视觉效果不佳。在对建筑物的竖立面进行高清晰影像采集时，飞行器一般使用垂直的竖立面航线进行影响数据采集，即飞行器的飞行平面与建筑物的竖立面的平面平行。然而，在采集环境中会存在较多的障碍物，导致飞行器的航线无法在同一平面内。此外，在飞行器靠近建筑物时，由于外界干扰，导致飞行器的定位信号变弱，如全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)信号，进而使飞行器与建筑物的竖立面之间的水平距离无法保持在一定范围内，最终导致采集影像的分辨率不一，影响最终的采集效果。竖立面航线的规划步骤一般如下：预先采集待扫描区域的影像数据；基于影像数据进行初步建模，以获得初步数据模型；基于初步数据模型获得空间信息；在空间信息的基础上进行人工规划或程序规划，以获得竖立面航线。然而，上述竖立面航线的规划方法存在诸多缺陷，如：规划竖立面航线的时间长、效率低；飞行器在飞行过程中主要依靠GPS信号定位，无法使飞行器与竖立面之间的水平距离保持在一定范围内，导致扫描结果的分辨率仍然存在一定的误差；采集环境中会存在一些障碍物，导致飞行器与竖立面之间的水平距离不稳定，影响飞行器的采集分辨率，以及导致采集获得的多个影像的影像重叠率不稳定；无法获取采集环境中的体积较小的障碍物信息，直接影响实际采集中飞行器的飞行安全，导致飞行器出现碰撞、坠落等安全问题；飞行器按一定时间间隔采集影像，在外界影响下，如风、电源剩余量，导致飞行器的飞行速度不一，进而在不同时间间隔内，飞行器的飞行距离不一，导致多个影像之间的影像重叠率不一致；采集分辨率不一致和影像重叠率不一致会导致三维建模过程中出现错误甚至中断，无法完成建模任务。目前针对相关技术中因飞行器采集影像的影像重叠率不一致导致的无法完成高精度三维建模的问题，尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种竖立面的图像扫描方法、装置、设备和存储介质，以至少解决相关技术中因飞行器采集影像的影像重叠率不一致导致的无法完成高精度三维建模的问题。第一方面，本申请实施例提供了一种竖立面的图像扫描方法，包括：在与所述竖立面保持一定水平距离的情况下，沿预设路径获取第一静态图像和第一动态图像，其中，所述第一静态图像用于指示在第一位置获取的所述竖立面的图像，所述第一动态图像用于指示在由所述第一位置向第二位置的运动过程中获取的所述竖立面的图像，所述第一位置的坐标与所述第二位置的坐标不同；判断所述第一动态图像与所述第一静态图像的重叠率是否达到重叠阈值范围；在所述重叠率达到所述重叠阈值范围的情况下，存储所述第一动态图像为第二静态图像，更新图像缓冲地图，其中，所述图像缓冲地图用于指示所述竖立面；重复上述步骤，直至所述图像缓冲地图中的所述竖立面的边界为闭合边界。在其中的一些实施例中，与所述竖立面保持一定水平距离包括：获取水平距离数据和姿态数据；融合所述水平距离数据、所述姿态数据以获得融合水平距离数据；在所述融合水平距离数据未达到水平距离阈值范围的情况下，发送距离控制指令，以使所述融合水平距离数据达到所述水平距离阈值范围。在其中的一些实施例中，判断所述第一动态图像与所述第一静态图像的重叠率是否达到重叠阈值范围之后，所述方法还包括：在所述第一动态图像与所述第一静态图像的重叠率未达到重叠阈值范围的情况下，更新所述第一动态图像；判断更新后的所述第一动态图像与所述第一静态图像的重叠率是否达到重叠阈值范围；在所述重叠率达到所述重叠阈值范围的情况下，存储更新后的所述第一动态图像为第二静态图像，更新所述图像缓冲地图；重复上述步骤，直至所述图像缓冲地图中的所述竖立面的边界为闭合边界。在其中的一些实施例中，在更新图像缓冲地图之后，所述方法还包括：沿所述预设路径获取第一融合水平距离数据和第二融合水平距离数据，其中，所述第一融合水平距离数据用于指示在第一时刻获取的融合水平距离数据，所述第二融合水平距离数据用于指示在第二时刻获取的融合水平距离，所述第二时刻为所述第一时刻的下一时刻；在所述第二融合水平距离数据与所述第一融合水平距离数据之间的差值的绝对值达到差值阈值范围的情况下，变更所述预设路径的方向；重复上述步骤，直至所述图像缓冲地图中的所述竖立面的边界为闭合边界。在其中的一些实施例中，在更新图像缓冲地图之后，所述方法还包括：在所述第二静态图像的所述竖立面的面积率未达到面积阈值范围且所述图像缓冲地图的所述竖立面的边界为未闭合边界的情况下，变更所述预设路径的方向；重复上述步骤，直至所述图像缓冲地图中的所述竖立面的边界为闭合边界。第二方面，本申请实施例提供了一种竖立面的图像扫描装置，包括：水平距离控制模块，用于控制所述图像扫描装置与所述竖立面之间的水平距离在水平距离阈值范围内；路径控制模块，用于控制所述图像扫描装置沿预设路径运动；图像获取模块，用于在第一位置获取所述竖立面的第一静态图像以及在由所述第一位置向第二位置的运动过程中获取所述竖立面的第一动态图像，其中，所述第一位置的坐标与所述第二位置的坐标不同；重叠率判断模块，用于判断所述第一动态图像与所述第一静态图像的重叠率是否达到重叠阈值范围；地图更新模块，用于在所述第一动态图像与所述第一静态图像的重叠率达到所述重叠阈值范围的情况下，更新图像缓冲地图，其中，所述图像缓冲地图用于指示所述竖立面；图像存储模块，用于在所述第一动态图像与所述第一静态图像的重叠率达到所述重叠阈值范围的情况下，存储所述第一动态图像为第二静态图像；边界判断模块，用于在所述图像缓冲地图中的边界为闭合边界的情况下，控制所述图像扫描装置结束扫描。在其中的一些实施例中，所述水平距离控制模块包括：反射式传感器，用于获取所述图像扫描装置的第一水平距离数据；视觉传感器，用于获取所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种竖立面的图像扫描方法，其特征在于，包括：/n在与所述竖立面保持一定水平距离的情况下，沿预设路径获取第一静态图像和第一动态图像，其中，所述第一静态图像用于指示在第一位置获取的所述竖立面的图像，所述第一动态图像用于指示在由所述第一位置向第二位置的运动过程中获取的所述竖立面的图像，所述第一位置的坐标与所述第二位置的坐标不同；/n判断所述第一动态图像与所述第一静态图像的重叠率是否达到重叠阈值范围；/n在所述重叠率达到所述重叠阈值范围的情况下，存储所述第一动态图像为第二静态图像，更新图像缓冲地图，其中，所述图像缓冲地图用于指示所述竖立面；/n重复上述步骤，直至所述图像缓冲地图中的所述竖立面的边界为闭合边界。/n

【技术特征摘要】
1.一种竖立面的图像扫描方法，其特征在于，包括：
在与所述竖立面保持一定水平距离的情况下，沿预设路径获取第一静态图像和第一动态图像，其中，所述第一静态图像用于指示在第一位置获取的所述竖立面的图像，所述第一动态图像用于指示在由所述第一位置向第二位置的运动过程中获取的所述竖立面的图像，所述第一位置的坐标与所述第二位置的坐标不同；
判断所述第一动态图像与所述第一静态图像的重叠率是否达到重叠阈值范围；
在所述重叠率达到所述重叠阈值范围的情况下，存储所述第一动态图像为第二静态图像，更新图像缓冲地图，其中，所述图像缓冲地图用于指示所述竖立面；
重复上述步骤，直至所述图像缓冲地图中的所述竖立面的边界为闭合边界。


2.根据权利要求1所述的竖立面的图像扫描方法，其特征在于，与所述竖立面保持一定水平距离包括：
获取水平距离数据和姿态数据；
融合所述水平距离数据、所述姿态数据以获得融合水平距离数据；
在所述融合水平距离数据未达到水平距离阈值范围的情况下，发送距离控制指令，以使所述融合水平距离数据达到所述水平距离阈值范围。


3.根据权利要求1所述的竖立面的图像扫描方法，其特征在于，判断所述第一动态图像与所述第一静态图像的重叠率是否达到重叠阈值范围之后，所述方法还包括：
在所述第一动态图像与所述第一静态图像的重叠率未达到重叠阈值范围的情况下，更新所述第一动态图像；
判断更新后的所述第一动态图像与所述第一静态图像的重叠率是否达到重叠阈值范围；
在所述重叠率达到所述重叠阈值范围的情况下，存储更新后的所述第一动态图像为第二静态图像，更新所述图像缓冲地图；
重复上述步骤，直至所述图像缓冲地图中的所述竖立面的边界为闭合边界。


4.根据权利要求2所述的竖立面的图像扫描方法，其特征在于，在更新图像缓冲地图之后，所述方法还包括：
沿所述预设路径获取第一融合水平距离数据和第二融合水平距离数据，其中，所述第一融合水平距离数据用于指示在第一时刻获取的融合水平距离数据，所述第二融合水平距离数据用于指示在第二时刻获取的融合水平距离，所述第二时刻为所述第一时刻的下一时刻；
在所述第二融合水平距离数据与所述第一融合水平距离数据之间的差值的绝对值达到差值阈值范围的情况下，变更所述预设路径的方向；
重复上述步骤，直至所述图像缓冲地图中的所述竖立面的边界为闭合边界。


5.一种竖立面的图像扫描装置，其特征在于，包括：
水平距离控制模块，用于控制所述图像扫描装置与所述竖立面之间的水平距离在水平距离阈值范围内；
路径控制模块，用于控制所述图像扫描装置沿预设路径运动；
图像获取模块，用于在第一位置获取所述竖立面的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：马鸣锋，
申请(专利权)人：上海遥程信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31