实时点云的处理系统、方法及机载数据采集装置、方法制造方法及图纸

本申请提供了一种实时点云的处理系统、方法及机载数据采集装置、方法，该系统包括机载数据采集装置、地面数据采集装置和地面数据处理装置，机载数据采集装置用于采集机载激光雷达的运行数据，并对数据进行压缩，地面数据采集装置采集机载激光雷达的基准站数据，地面数据处理装置根据压缩后的运行数据和基准站数据获得点云数据。从而将数据转移到地面进行处理，降低机载电脑的体积、重量及功耗，从而提升飞机的航时，提升作业效率。

【技术实现步骤摘要】
实时点云的处理系统、方法及机载数据采集装置、方法
本申请涉及计算机
，尤其涉及一种实时点云的处理系统、实时点云的处理方法及机载数据采集装置、机载数据采集方法。
技术介绍
近年来，随着雷达技术（例如激光雷达技术）和无人机技术的快速发展，无人机载激光雷达系统在各个领域的应用越来越广泛。例如测绘、农业植保、林业调查和电力巡检等领域，大量采用机载激光雷达进行作业。考虑到飞机端（包括无人机、客机、货机等）如果出现传感器失效或者卫星导航（globalnavigationsatellitesystem，GNSS）数据丢失，会造成整个飞行架次的数据都变成无效数据的情况，业界提出了一种实时处理的方案。具体地，位姿数据、激光扫描仪数据和照片都在飞机端采集，然后通过机载电脑进行数据处理，接着将处理后的数据通过数据链路下传到地面终端进行显示。由于数据处理需要在机载电脑进行，因此，对机载电脑的配置要求较高，通常满足需求的机载电脑体积、重量和功耗都相对较高。因此，在机上进行数据处理，会导致系统重量增加，功耗上升，这会导致飞机（如无人机）的航时缩短，进而导致作业效率降低，作业成本增加。
技术实现思路
本申请提供了一种包括实时点云的处理系统，该系统通过机载数据采集装置采集机载激光雷达的运行数据并进行压缩，地面数据采集装置采集机载激光雷达的基准站数据，地面数据处理装置获取压缩后的机载激光雷达的运行数据和机载激光雷达的基准站数据，获得点云数据，从而降低了飞机的功耗，提高了作业的效率。本申请还提供了上述系统对应的实时点云的处理方法以及机载数据采集装置、机载数据采集方法。第一方面，本申请提供了一种实时点云的处理系统，该系统包括机载数据采集装置、地面数据采集装置和地面数据处理装置，其中，机载数据采集装置用于采集机载激光雷达的运行数据，并对运行数据进行压缩，然后将压缩后的运行数据传输至地面数据处理装置；地面数据采集装置用于采集机载激光雷达的基准站数据，然后将基准站数据传输至地面数据处理装置；地面数据处理装置用于根据压缩后的运行数据和基准站数据获得点云数据。在一些可能的实现方式中，机载数据采集装置包括上位机和下位机，上位机用于采集照片数据和测量数据，下位机用于采集位姿数据。在一些可能的实现方式中，位姿数据包括惯性数据和导航数据，下位机还用于根据导航数据对惯性数据进行时间同步。在一些可能的实现方式中，下位机具体用于通过记录每次同步时间和初次同步时间的增量，对惯性数据进行时间同步。在一些可能的实现方式中，下位机包括部署有实时操作系统的单片机，上位机包括部署高级操作系统的嵌入式系统。在一些可能的实现方式中，机载数据采集装置具体用于通过降采样方式对运行数据进行压缩。第二方面，本申请提供了一种实时点云的处理方法，该方法包括：机载数据采集装置采集机载激光雷达的运行数据，并对运行数据进行压缩，然后将压缩后的运行数据传输至地面数据处理装置；地面数据采集装置采集机载激光雷达的基准站数据，然后将基准站数据传输至地面数据处理装置；地面数据处理装置根据压缩后的运行数据和基准站数据获得点云数据。在一些可能的实现方式中，机载数据采集装置包括上位机和下位机，上位机用于采集照片数据和测量数据，下位机用于采集位姿数据。在一些可能的实现方式中，位姿数据包括惯性数据和导航数据，下位机还用于根据导航数据对惯性数据进行时间同步。在一些可能的实现方式中，下位机具体用于通过记录每次同步时间和初次同步时间的增量，对惯性数据进行时间同步。在一些可能的实现方式中，下位机包括部署有实时操作系统的单片机，上位机包括部署高级操作系统的嵌入式系统。在一些可能的实现方式中，机载数据采集装置具体用于通过降采样方式对运行数据进行压缩。第三方面，本申请提供了一种机载数据采集装置，该装置包括采集模块、压缩模块和传输模块，其中，采集模块，用于采集机载激光雷达的运行数据；压缩模块，用于对运行数据进行压缩；传输模块，用于将压缩后的运行数据传输至地面数据处理装置。在一些可能的实现方式中，机载数据采集装置包括上位机和下位机，上位机用于采集照片数据和测量数据，下位机用于采集位姿数据。在一些可能的实现方式中，位姿数据包括惯性数据和导航数据，下位机还用于根据导航数据对惯性数据进行时间同步。在一些可能的实现方式中，下位机具体用于通过记录每次同步时间和初次同步时间的增量，对惯性数据进行时间同步。在一些可能的实现方式中，下位机包括部署有实时操作系统的单片机，上位机包括部署高级操作系统的嵌入式系统。在一些可能的实现方式中，压缩模块具体用于通过降采样方式对运行数据进行压缩。第四方面，本申请提供了一种机载数据采集方法，该方法应用于机载数据采集装置，包括：采集机载激光雷达的运行数据；对运行数据进行压缩；将压缩后的运行数据传输至地面数据处理装置。在一些可能的实现方式中，机载数据采集装置包括上位机和下位机，上位机用于采集照片数据和测量数据，下位机用于采集位姿数据。在一些可能的实现方式中，位姿数据包括惯性数据和导航数据，下位机还用于根据导航数据对惯性数据进行时间同步。在一些可能的实现方式中，下位机具体用于通过记录每次同步时间和初次同步时间的增量，对惯性数据进行时间同步。在一些可能的实现方式中，下位机包括部署有实时操作系统的单片机，上位机包括部署高级操作系统的嵌入式系统。在一些可能的实现方式中，对运行数据进行压缩具体包括通过降采样方式对运行数据进行压缩。本申请在上述各方面提供的实现方式的基础上，还可以进行进一步组合以提供更多实现方式。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方法，下面将对实施例中所需使用的附图作以简单地介绍。图1为本申请实施例提供的一种实时点云的处理系统的架构图；图2为本申请实施例提供的一种机载数据采集装置采集数据的流程示意图；图3为本申请实施例提供的一种地面数据处理装置获得点云数据的流程示意图；图4为本申请实施例提供的一种实时点云的处理方法的流程示意图图5为本申请实施例提供的一种机载数据采集装置的架构图；图6为本申请实施例提供的一种机载数据采集方法的流程示意图。具体实施方式本申请实施例中的术语“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。首先对本申请实施例中所涉及到的一些技术术语进行介绍。点云（Pointcloud）数据是指在一个三维坐标系统中的一组向量的集合。这些向量通常以X,Y,Z三维坐标的形式表示，而且一般主要用来代表一个物体的外表面形状。不经如此，除（X,Y,Z）代表的几何位置信息之外，点云数据还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.实时点云的处理系统，其特征在于，所述系统包括机载数据采集装置、地面数据采集装置和地面数据处理装置；/n所述机载数据采集装置用于采集机载激光雷达的运行数据，并对所述运行数据进行压缩，然后将压缩后的所述运行数据传输至所述地面数据处理装置；/n所述地面数据采集装置用于采集所述机载激光雷达的基准站数据，然后将所述基准站数据传输至所述地面数据处理装置；/n所述地面数据处理装置用于根据压缩后的所述运行数据和所述基准站数据获得点云数据。/n

【技术特征摘要】
1.实时点云的处理系统，其特征在于，所述系统包括机载数据采集装置、地面数据采集装置和地面数据处理装置；
所述机载数据采集装置用于采集机载激光雷达的运行数据，并对所述运行数据进行压缩，然后将压缩后的所述运行数据传输至所述地面数据处理装置；
所述地面数据采集装置用于采集所述机载激光雷达的基准站数据，然后将所述基准站数据传输至所述地面数据处理装置；
所述地面数据处理装置用于根据压缩后的所述运行数据和所述基准站数据获得点云数据。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机载数据采集装置包括上位机和下位机，所述上位机用于采集照片数据和测量数据，所述下位机用于采集位姿数据。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述位姿数据包括惯性数据和导航数据，所述下位机还用于根据所述导航数据对所述惯性数据进行时间同步。


4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述下位机具体用于通过记录每次同步时间和初次同步时间的增量，对所述惯性数据进行时间同步。


5.根据权利要求2至4任一项所述的系统，其特征在于，所述下位机包括部署有实时操作系统的单片机，所述上位机包括部署高级操作系统的嵌入式系统。


6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎治坤，刘金沧，黄小川，雷雳，马云峰，刘述超，杨建，杨珂，
申请(专利权)人：成都纵横大鹏无人机科技有限公司，广东省国土资源测绘院，
类型：发明
国别省市：四川;51