针对高大单体精细建模的无人机航摄路径规划方法技术

本发明专利技术提出一种针对高大单体精细建模的无人机航摄路径规划方法。踏勘获得建筑物坐标；根据建筑物各坐标维度的极值，创建无人机飞行圆柱体；基于建筑物坐标系，构建飞行坐标系；在建筑物坐标系下，创建飞行轨迹函数；在飞行轨迹上，考虑横向重叠度和纵向重叠度，求解拍摄点位置；无人机在飞行轨迹上飞行并在拍摄点停止对建筑物拍照。本发明专利技术在进行无人机飞行路径规划时，考虑了相邻两次拍摄之间的横向重叠度和纵向重叠度，两张相邻影像之间重叠区域满足三维建模的重叠度要求，可以大大减少影像拍摄次数，可减小建筑物三维建模工作的压力。可减小建筑物三维建模工作的压力。可减小建筑物三维建模工作的压力。

【技术实现步骤摘要】
针对高大单体精细建模的无人机航摄路径规划方法


[0001]本专利技术涉及测量学
，尤其涉及一种针对高大单体精细建模的无人机航摄路径规划方法。

技术介绍

[0002]近几年伴随着无人机技术的成熟使得无人机航空倾斜摄影测量得到更快发展，其采集影像速度快，作业操作简便，能够胜任大范围三维建模任务需求。三维建模的精度主要受外业采集影像的重叠度影响，影像重叠度越高，三维建模的效果越好。但当影像重叠度满足三维建模任务要求时，影像重叠度越高，所需拍摄影像数量越多，大大增加了时间成本与计算成本。
[0003]常见的无人机拍摄方法主要是采用条带式的拍摄方法，其主要步骤有两步：无人机沿着横向或是纵向以固定距离进行拍摄，在完成一条航带的拍摄任务时，无人机向着垂直航带方向移动，重复上述两个步骤，直到完成拍摄任务。
[0004]传统飞行拍摄方法的优点在于：无人机的航路规划比较机械，单纯的采用横向和纵向的运行路径，不需要经过繁杂的路径规划；但其缺点在于：通过无人机在航带上相邻位置和相邻航带之间的距离满足三维建模的重叠度，虽然可以保证影像的重叠度，但是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对高大单体精细建模的无人机航摄路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：S1:踏勘步骤：建立建筑物坐标系，利用全站仪对建筑物立面进行测量，获取立面各点的坐标；S2:飞行立面建立步骤：对踏勘步骤中获得的建筑物立面各点坐标进行统计，获取各坐标维度的极值，包括：横轴最大值x
max
和最小值x
min
，纵轴的最大值t
max
和最小值y
min
以及高程的最大值z
max
和最小值z
min
；基于各坐标维度的极值，确定建筑物立面最小外接长方体，以外接长方体平行地面方向的底面中心为圆心，建立圆柱体，无人机在圆柱体限定的立面上飞行，其中：Dis为设定的无人机与建筑物之间的安全距离，R为圆柱体底面半径，H为圆柱体高；S3:飞行坐标系构建步骤：基于建筑物坐标系，构建飞行坐标系：其中，(X,Y,Z)为飞行坐标系坐标，(x,y,z)为建筑物坐标系坐标；S4:构建无人机飞行轨迹函数：其中，H0表示无人机起始飞行高度，b表示待求解参数，t为引入的自变量，为一角度值，规定无人机起始飞行时自变量t值为0；所述无人机在飞行轨迹上飞行，并间隔进行拍摄；S5:参数求解步骤：设定无人机拍摄影像的横向重叠度S1和纵向重叠度S2求解参数Δt和参数b：其中，Δt用于表示两次拍摄间隔之间无人机飞行的角度间隔，f为无人机相机焦距，p为无人机相机在水平方向的相幅长度，w为无人机相机对应的影像在水平方向的物方幅长，L为建筑物到无人机飞行圆柱的最大水平距离，D
h
为水平方向采集间距，q为无人机相机在垂直方向的相幅长度，v为无人机相机对应的影像在垂直方向的物方幅长，D
v
为垂直方向采集间距；S5:拍摄点位求解步骤：求解各拍摄点坐标PL
j
(X
j
,Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志华，门茂林，牟雪松，吕凤华，乔相飞，王朝，韩磊，陈鹏，孙晓丽，于宗伟，张晓刚，赵亚波，李志刚，侯昕廷，聂仁奇，
申请(专利权)人：青岛市勘察测绘研究院，
类型：发明
国别省市：