航拍航线规划方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了航线规划方法，包括：获取待摄物的表面模型，并从所述表面模型上获取特征点；根据所述特征点获取所述待摄物的轮廓线；根据所述轮廓线获取航线。本发明专利技术还公开了航线规划系统。本发明专利技术航线规划方法及系统，能够根据待摄物的轮廓自适应规划航线，针对具有复杂地形的山体拍摄适应度高，并可应用于其他航拍场景，例如建筑物、地面等，同时能够直接根据如OSGB、OBJ等格式的三维模型数据进行航拍，一方面可以匹配于绝大部分的模型，另一方面提高了航线和待摄物表面的契合程度，为后续的近距离仿地拍摄提供了坚实的基础。

【技术实现步骤摘要】
航拍航线规划方法及系统
本专利技术涉及无人机航拍技术，具体涉及航线规划方法及系统。
技术介绍
当航拍针对山体、复杂地形、大型建筑等进行航拍时，如何规划对地形和立面自适应的航拍航线，使得拍摄的影像分辨率差异小，影像间重叠度稳定，是航拍领域的目标。现有技术中的仿地或地形跟随摄影对解决影像分辨率不一致问题提供了思路，然而，现有的方法通常是对地的摄影，并且相机方向垂直朝下，对于坡面的拍摄上会存在变形，因此对复杂地形拍摄的适应度不高。并且现有的仿地或地形跟随摄影多使用数字高程模型DEM、数字表面模型DSM、点云数据作为高程数据，然而倾斜模型通常存储为OSGB、OBJ等格式的三维模型数据，采用现有的一些仿地或地形跟随摄影无法直接根据这些三维模型数据进行航拍。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有的仿地或地形跟随摄影技术采用高程模型进行仿地航线生成，其不利于采用其他模型进行仿地航线生成，目的在于提供航线规划方法及系统，解决上述问题。本专利技术实施例通过下述技术方案实现：航线规划方法，包括：获取待摄物的表面模型，并从所述表面模型上获取特征点；根据所述特征点获取所述待摄物的轮廓线；根据所述轮廓线获取航线。现有技术中，仿地或地形跟随摄影多采用各种高程模型获取高程数据，并根据高程数据进行仿地航线的获取，从现有技术来看，对于存储为OSGB、OBJ等格式三维模型数据的一些倾斜模型无法直接利用并生成仿地航线。本专利技术实施例实施时，获取待摄物的表面模型，这里所述的表面模型可以采用上述数字高程模型DEM、数字表面模型DSM、点云数据等高程数据模型，也可以采用上述的OSGB、OBJ等格式三维模型数据，同样也可以采用其他的模型数据，只要可以从表面模型上提取到生成轮廓线所需要的特征点即可。在本实施例中，提取特征点的方式可以采用截面与所述表面模型相交的方式获取，也可以采用根据预设方向在表面模型上选点的方式获取，应当理解的是，采用何种方式在所述表面模型上获取特征点都应当在本实施例的范围之内。由于在本实施例中，是直接在所述表面模型上获取了特征点，所以通过这一系列特征点就可以生成表征所述表面模型表面特征的轮廓线。轮廓线的生成过程可以采用直接连线、拟合或者轮廓线生长等各种手段，在此不多做限定。轮廓线生成后，对轮廓线进行外扩、延伸、拉伸等处理手段就可以生成无人机飞行的航线了。在本实施例中，能够根据待摄物的轮廓自适应规划航线，针对具有复杂地形的山体拍摄适应度高，并可应用于其他航拍场景，例如建筑物、地面等，同时能够直接根据如OSGB、OBJ等格式的三维模型数据进行航拍，一方面可以匹配于绝大部分的模型，另一方面提高了航线和待摄物表面的契合程度，为后续的近距离仿地拍摄提供了坚实的基础。进一步的，所述表面模型为网格模型；所述网格模型包括多个设置于所述待摄物表面的网格单元；所述特征点根据预设截面与所述网格单元的交点获取。进一步的，所述网格模型为三角网模型；所述网格单元为三角形单元。进一步的，根据所述特征点获取所述待摄物的轮廓线包括：对所述特征点进行预处理；从所述预处理后的特征点中选择至少一个特征点作为生长点；选取所述生长点预设范围内的不包括生长点的特征点作为待选点；根据所述生长点的生长方向从所述待选点中选取新生长点；将所述新生长点作为生长点进行下一次新生长点的选取；根据所有的所述生长点生成物体轮廓线；所述生长点的生长方向的获取包括：提取特征点对应的法向量；特征点对应的法向量为所述特征点对应的网格单元朝向所述待摄物外部的法向量；根据所述法向量生成生长方向；所述生长方向垂直于所述法向量，且位于所述预设截面上。进一步的，根据所述生长点的生长方向从所述待选点中选取新生长点包括：将夹角最小的待选点作为新生长点；所述夹角为所述生长点到所述待选点的方向与所述生长点的生长方向的夹角；或者，从生长点预设范围内的待选点中获得正向待选点，将夹角最小的正向待选点作为新生长点；正向待选点为夹角在90度范围的待选点。进一步的，根据所述轮廓线获取航线包括：根据所述轮廓线获取第一航线；根据所述第一航线形成最终航线；根据所述第一航线形成最终航线包括：从所述第一航线中选出安全航线；根据预设顺序从所述安全航线中选取第一安全航线；所述第一安全航线具有沿所述预设顺序设置的起点和终点；选取具有与所述第一安全航线的终点距离最短的端点，且所述终点与所述端点连线符合预设要求的安全航线作为第二安全航线；所述第二安全航线具有起点和终点，所述第二安全航线的起点是距离所述第一安全航线的终点距离最短的端点；连接所述第一安全航线的终点和所述第二安全航线的起点；将所述第二安全航线作为第一安全航线并进行下一次第二安全航线的选取；所述终点与所述端点连线符合预设要求包括：所述连线与所述待摄物的距离大于安全阈值且小于拍摄控制阈值。进一步的，从所述第一航线中选出安全航线包括：根据所述第一航线与所述待摄物的距离对所述第一航线进行处理形成安全航线；当所述第一航线与所述待摄物距离大于或等于安全阈值时，将所述第一航线作为安全航线；当所述第一航线与所述待摄物距离小于安全阈值时，将所述第一航线与所述待摄物距离小于安全阈值的部分剔除形成安全航线。进一步的，根据所述轮廓线获取航线包括：将所述轮廓线向所述待摄物外部延伸第二预设距离生成航线；根据航片重叠度在所述航线上建立拍摄点；或者，根据航片重叠度在所述所述轮廓线上设置采样点；将所述采样点沿所述采样点处轮廓线法向量方向向所述待摄物外部延伸第一预设距离形成拍摄点；根据所述拍摄点形成所述航线。进一步的，还包括：从所述航线上提取转向方向为非待摄物侧的转角作为待加密区域；在所述待加密区域内新增拍摄点，并确定新增拍摄点的拍摄方向。采用上述一项所述航线规划方法的系统，包括：获取单元，被配置为获取待摄物的表面模型，并从所述表面模型上获取特征点；轮廓线单元，被配置为根据所述特征点获取所述待摄物的轮廓线；航线单元，被配置为根据所述轮廓线获取航线。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本专利技术航线规划方法及系统，能够根据待摄物的轮廓自适应规划航线，针对具有复杂地形的山体拍摄适应度高，并可应用于其他航拍场景，例如建筑物、地面等，同时能够直接根据如OSGB、OBJ等格式的三维模型数据进行航拍，一方面可以匹配于绝大部分的模型，另一方面提高了航线和待摄物表面的契合程度，为后续的近距离仿地拍摄提供了坚实的基础。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术实施例方法步骤示意图；图2为本专利技术实施例系统结构示意图；图3为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.航拍航线规划方法，其特征在于，包括：/n获取待摄物的表面模型，并从所述表面模型上获取特征点；/n根据所述特征点获取所述待摄物的轮廓线；/n根据所述轮廓线获取航线。/n

【技术特征摘要】
1.航拍航线规划方法，其特征在于，包括：
获取待摄物的表面模型，并从所述表面模型上获取特征点；
根据所述特征点获取所述待摄物的轮廓线；
根据所述轮廓线获取航线。


2.根据权利要求1所述的航拍航线规划方法，其特征在于，所述表面模型为网格模型；所述网格模型包括多个设置于所述待摄物表面的网格单元；所述特征点根据预设截面与所述网格单元的交点获取。


3.根据权利要求2所述的航拍航线规划方法，其特征在于，所述网格模型为三角网模型；所述网格单元为三角形单元。


4.根据权利要求2或3所述的航拍航线规划方法，其特征在于，根据所述特征点获取所述待摄物的轮廓线包括：
对所述特征点进行预处理；
从所述预处理后的特征点中选择至少一个特征点作为生长点；
选取所述生长点预设范围内的不包括生长点的特征点作为待选点；
根据所述生长点的生长方向从所述待选点中选取新生长点；将所述新生长点作为生长点进行下一次新生长点的选取；根据所有的所述生长点生成物体轮廓线；
所述生长点的生长方向的获取包括：
提取特征点对应的法向量；特征点对应的法向量为所述特征点对应的网格单元朝向所述待摄物外部的法向量；
根据所述法向量生成生长方向；所述生长方向垂直于所述法向量，且位于所述预设截面上。


5.根据权利要求4所述的航拍航线规划方法，其特征在于，根据所述生长点的生长方向从所述待选点中选取新生长点包括：
将夹角最小的待选点作为新生长点；所述夹角为所述生长点到所述待选点的方向与所述生长点的生长方向的夹角；
或者，从生长点预设范围内的待选点中获得正向待选点，将夹角最小的正向待选点作为新生长点；正向待选点为夹角在90度范围的待选点。


6.根据权利要求1所述的航拍航线规划方法，其特征在于，根据所述轮廓线获取航线包括：根据所述轮廓线获取第一航线；根据所述第一航线形成最终航线；
根据所述第一航线形成最终航线包括：
从所述第一航线中选出安全航线；
根据预设顺序从所述安全航线中选取第一安全...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成，程登桀，于静，朱鸿颖涛，王杰，
申请(专利权)人：成都睿铂科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51