一种无人机的海量点云数据快速处理分析方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种无人机的海量点云数据快速处理分析方法和系统，包括中央处理终端、处理模式信息生成终端、控制终端和至少两个分布式处理终端；处理模式信息生成终端用于根据无人机信息和点云数据的预测容量信息生成处理模式信息；控制终端用于根据处理模式信息控制中央处理终端和分布式处理终端执行对应模式的处理分析操作；分布式处理终端用于对无人机的点云数据进行预处理；处理模式信息包括第一处理模式和第二处理模块。本发明专利技术具有提高点云数据快速处理分析系统的稳定性的效果。云数据快速处理分析系统的稳定性的效果。云数据快速处理分析系统的稳定性的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机的海量点云数据快速处理分析方法和系统


[0001]本专利技术涉及点云数据处理系统的
，具体涉及一种无人机的海量点云数据快速处理分析方法和系统。

技术介绍

[0002]点云数据是指在一个三维坐标系统中的一组向量的集合。扫描资料以点的形式记录，每一个点包含有三维坐标。点云数据除了具有几何位置以外，有的还有颜色信息。颜色信息通常是通过相机获取彩色影像，然后将对应位置的像素的颜色信息赋予点云中对应的点。强度信息的获取是激光扫描仪接收装置采集到的回波强度，此强度信息与目标的表面材质、粗糙度、入射角方向，以及仪器的发射能量，激光波长有关。无人机测绘技术是通过无人机搭载多种遥感设备，如高分辨CCD数码相机、激光扫描仪、轻型轻型光学相机等获取信息，并通过相应的软件对所获取的图像信息进行处理，按照一定精度要求制作成图像的一种技术手段。
[0003]现在已经开发出了很多点云数据快速处理分析系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有技术的点云数据快速处理分析系统有如公开号为CN112487224A、CN113866789A、EP4088479A1、US09530225B1、JP5480914B2所公开的点云数据快速处理分析系统，这些点云数据快速处理分析系统一般包括：安装在无人机底部处的激光雷达，其用于对无人机下方周围环境进行检测，获取目标参数；设置在无人机底部处的摄像头；分析模块，分别与激光雷达和摄像电性连接，并生成不同时间段的点云数据组；重组模块，与分析模块电性连接，进而获得不同区域内的不同的点云数据；用于将不同区域内的点云数据配准至同一坐标系，进而获得不同区域内的三维数据。由于上述点云数据快速处理分析系统的处理模式较为单一，不利于根据实际情况进行调整，造成了点云数据快速处理分析系统的稳定性降低的缺陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，针对上述点云数据快速处理分析系统存在的不足，提出一种无人机的海量点云数据快速处理分析方法和系统。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种无人机的海量点云数据快速处理分析系统，包括中央处理终端、处理模式信息生成终端、控制终端和至少两个分布式处理终端；
[0007]所述处理模式信息生成终端用于根据无人机信息和点云数据的预测容量信息生成处理模式信息；所述控制终端与中央处理终端、分布式处理终端电性连接，用于根据处理模式信息控制中央处理终端和分布式处理终端执行对应模式的处理分析操作；所述分布式处理终端用于对无人机的点云数据进行预处理；
[0008]所述处理模式信息包括第一处理模式和第二处理模块；所述第一处理模式用于驱使中央处理终端直接接收并分析各架无人机的点云数据；所述第二处理模式用于驱使分布
式处理终端接收无人机的点云数据并生成初级处理信息，中央处理终端接收并分析来自分布式处理终端的初级处理信息。
[0009]可选的，所述处理模式信息生成终端包括无人机信息获取模块、点云数据容量预测模块、处理模式分值计算模块和处理模式信息生成模块；所述无人机信息获取模块用于获取各架无人机的无人机信息；所述点云数据容量预测模块用于根据测定地点信息和点云密度要求进行预测，生成预测容量信息；所述处理模式分值计算模块用于根据无人机信息和预测容量信息计算处理模式分值；所述处理模式信息生成模块用于根据处理模式分值生成处理模式信息。
[0010]可选的，所述处理模式分值计算模块包括无人机信息校对子模块和处理模式分值计算子模块；所述无人机信息校对子模块用于对无人机信息进行校对；所述处理模式分值计算子模块用于计算处理模式分值；
[0011]当所述无人机信息校对子模块对无人机信息进行校对时，满足以下式子：
[0012]Y
′
＝Y+E(y)
[0013][0014]其中，Y
′
表示无人机信息中经过校对后的无人机机龄；Y表示无人机信息中校对前的无人机机龄；E(y)表示机龄校对函数；y表示对应的无人机飞行年数；
[0015]当所述处理模式分值计算子模块计算时，满足以下式子：
[0016][0017]其中，C表示处理模式分值；Y
i
′
表示测绘目标地域内第i架无人机的无人机信息中经过校对后的无人机机龄；I表示测绘目标地域内无人机的总数；I
ref
表示测绘目标地域面积对应的无人机参考总数，由测绘员根据经验设定；S表示测绘目标地域面积；λ表示基础分值数，由测绘员根据经验设定；R表示预测容量信息；k1、k2、k3和k4表示处理模式分值每项的权重系数，均由测绘员根据经验设定；
[0018][0019]式中，P(C)表示处理模式信息选择函数；η表示模式划分阈值，由测绘员根据经验设定；P(C)＝mode1表示第一处理模式的处理模式信息；P(C)＝mode2表示第二处理模式的处理模式信息。
[0020]可选的，所述点云数据容量预测模块包括测定地点信息获取子模块、点云密度要求获取子模块和预测子模块；所述预测子模块用于根据测定地点信息和点云密度要求生成预测容量信息；
[0021]当所述预测子模块进行预测时，满足以下式子：
[0022]R＝r(S)+f(I)*m
[0023][0024][0025]其中，r(S)表示由测绘员根据经验预设的基于测绘目标地域面积的参考容量选择函数；f(I)表示变化选择函数；m表示变化容量基数，由测绘员根据经验设定；M1至M
n
表示对应不同测绘目标地域面积的各个参考容量；μ1至μ
n
‑1表示各个参考容量的划分阈值；M1至M
n
以及μ1至μ
n
‑1均由测绘员根据经验预先设定。
[0026]可选的，所述控制终端包括处理模式控制模块和实时校对模块；所述处理模式控制模块用于根据处理模式信息控制中央处理终端和分布式处理终端执行对应模式的处理分析操作；所述实时校对模块用于根据测绘过程中的测绘目标地域的天气预报信息对执行的处理模式进行校对；
[0027]当所述实时校对模块进行校对时，满足以下式子：
[0028][0029][0030]其中，T表示校对指数；t
u
表示测绘目标地域的天气预报信息中第u个一级恶劣天气的预报小时数；U表示测绘目标地域的天气预报信息中一级恶劣天气的总数；所述一级恶劣天气包括小雨、轻度雾霾和一级至四级风天气等；t
j
表示测绘目标地域的天气预报信息中第j个二级恶劣天气的预报小时数；J表示测绘目标地域的天气预报信息中二级恶劣天气的总数；所述二级恶劣天气包括中雨、中度雾霾和五级至六级风天气等；t
l
表示测绘目标地域的天气预报信息中第l个二级恶劣天气的预报小时数；L表示测绘目标地域的天气预报信息中三级恶劣天气的总数；所述三级恶劣天气包括大雨至暴雨、重度雾霾和七级至十二级风天气等；
[0031]pro(T)表示校对函数；T
ref
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机的海量点云数据快速处理分析系统，其特征在于，包括中央处理终端、处理模式信息生成终端、控制终端和至少两个分布式处理终端；所述处理模式信息生成终端用于根据无人机信息和点云数据的预测容量信息生成处理模式信息；所述控制终端与中央处理终端、分布式处理终端电性连接，用于根据处理模式信息控制中央处理终端和分布式处理终端执行对应模式的处理分析操作；所述分布式处理终端用于对无人机的点云数据进行预处理；所述处理模式信息包括第一处理模式和第二处理模块；所述第一处理模式用于驱使中央处理终端直接接收并分析各架无人机的点云数据；所述第二处理模式用于驱使分布式处理终端接收无人机的点云数据并生成初级处理信息，中央处理终端接收并分析来自分布式处理终端的初级处理信息。2.如权利要求1所述的一种无人机的海量点云数据快速处理分析系统，其特征在于，所述处理模式信息生成终端包括无人机信息获取模块、点云数据容量预测模块、处理模式分值计算模块和处理模式信息生成模块；所述无人机信息获取模块用于获取各架无人机的无人机信息；所述点云数据容量预测模块用于根据测定地点信息和点云密度要求进行预测，生成预测容量信息；所述处理模式分值计算模块用于根据无人机信息和预测容量信息计算处理模式分值；所述处理模式信息生成模块用于根据处理模式分值生成处理模式信息。3.如权利要求2所述的一种无人机的海量点云数据快速处理分析系统，其特征在于，所述处理模式分值计算模块包括无人机信息校对子模块和处理模式分值计算子模块；所述无人机信息校对子模块用于对无人机信息进行校对；所述处理模式分值计算子模块用于计算处理模式分值；当所述无人机信息校对子模块对无人机信息进行校对时，满足以下式子：Y
′
＝Y+E(y)其中，Y
′
表示无人机信息中经过校对后的无人机机龄；Y表示无人机信息中校对前的无人机机龄；E(y)表示机龄校对函数；y表示对应的无人机飞行年数；当所述处理模式分值计算子模块计算时，满足以下式子：其中，C表示处理模式分值；Y
i
′
表示测绘目标地域内第i架无人机的无人机信息中经过校对后的无人机机龄；I表示测绘目标地域内无人机的总数；I
ref
表示测绘目标地域面积对应的无人机参考总数，由测绘员根据经验设定；S表示测绘目标地域面积；λ表示基础分值数，由测绘员根据经验设定；R表示预测容量信息；k1、k2、k3和k4表示处理模式分值每项的权重系数，均由测绘员根据经验设定；
式中，P(C)表示处理模式信息选择函数；η表示模式划分阈值，由测绘员根据经验设定；P(C)＝mode1表示第一处理模式的处理模式信息；P(C)＝mode2表示第二处理模式的处理模式信息。4.如权利要求3所述的一种无人机的海量点云数据快速处理分析系统，其特征在于，所述点云...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹世鹏，王立涛，余万金，周文斌，曹翠珍，
申请(专利权)人：众芯汉创北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：