一种基于无人机的全景影像采集方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及影像采集技术领域，公开了一种基于无人机的全景影像采集方法及系统，包括以下步骤，向无人机发送全景影像采集的任务指令，并控制无人机飞往目标区域后在采集起点处待命；针对目标区域的地形特征标记特征点，并按照预设采集策略依次完成目标区域内所有特征点的原始影像采集；对采集到的原始影像进行扫描后得到三维点阵图集，并根据三维点阵图集生成目标区域的全景三维模型完成目标区域的全景影像采集。本发明专利技术具有提高目标区域全景影像采集效率和提高全景影像采集后最终的展示呈现效果的有益效果。呈现效果的有益效果。呈现效果的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机的全景影像采集方法及系统


[0001]本专利技术涉及影像采集
，具体涉及一种基于无人机的全景影像采集方法及系统。

技术介绍

[0002]随着无人机技术的发展，目前无人机的应用领域也越来越广，特别是在无人机上配置摄像头使无人机逐渐成为图像采集的主力设备，更是对无人机的一种跨领域拓展应用。而目前，基于用户的使用需求，使用无人机完成图像采集已经逐渐从传统的单面影像采集或者平面影像采集深化到的对一个区域的全景影像采集，基于全景影像采集的前提，才能够得到立体展示采集对象全方位细节的三维场景模型，便于用户深入了解被采集对象的全貌。
[0003]现在传统的无人机加摄像头的影像采集方式，通常是将摄像头安装在无人机的底部，利用无人机飞至一个固定高度完成“俯瞰”式的影像采集，而这种方式也存在一定程度的缺陷，例如在无人机的飞行过程中，涉及不同地貌或者不同高度的对象图像采集时，很可能会由于摄像头的偏转角无法调整至对应角度导致图像采集失败或者采集的图像是残缺的，特别是在采集一些特殊区域的全景影像时，会由于摄像头或者采集方式的问题导致采集到的影像的全景度较低。因此，目前急需一种可以高质量采集目标区域全景影像的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术意在提供一种基于无人机的全景影像采集方法及系统，以提高目标区域内全景影像采集的效果。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于无人机的全景影像采集方法，包括以下步骤：步骤S1，向无人机发送全景影像采集的任务指令，并控制无人机飞往目标区域后在采集起点处待命；S2，针对目标区域的地形特征标记特征点，并按照预设采集策略依次完成目标区域内所有特征点的原始影像采集；S3，对采集到的原始影像进行扫描后得到三维点阵图集，并根据三维点阵图集生成目标区域的全景三维模型完成目标区域的全景影像采集。
[0006]本方案的原理及优点是：实际应用时，向无人机下发采集任务，同时无人机根据预设的采集策略对目标区域的采集对象进行全景影像的采集，并且，在采集时，会根据采集对象的特性来进行针对性的采集策略调整，以保证影像采集的准度和全面性；进一步，在采集后进行扫描得到三维点阵图，从而快速构建该区域的三维模型，以实现实景与模型的精准匹配，最终形成立体的展示全景。
[0007]现有技术中，常规的采集方式均是按照统一的采集平面平铺式地完成所有目标对象的影像采集，再后期进行大量的处理工作，例如剪辑、拼接等最后才能得到较为完整的全
景图像，相较之下，本方案的优点在于在采集初期阶段会进行优异化设置，优先对整体的区域进行采集目标整理，同时精准匹配目标区域的采集对象，对其进行特征识别并标记特征点，并根据特征点的分布针对性地进行全景影像的采集，后续再进行三维点阵扫描得到该目标区域的三维模型，从而能够快速构建一个准确的三维模型，使得采集到的全景影像能够快速与三维模型进行虚实对应叠加，大幅提高了目标区域全景影像采集的精准度和显示效果。
[0008]优选的，作为一种改进，S2中，在标记特征点时，按照高度从低到高的顺序依次对目标区域内所有的采集对象进行特征点标记，并根据标记的特征点生成特征矩阵图。
[0009]优选的，作为一种改进，无人机在执行采集任务指令完成全景影像采集时，按照地块踏勘的标准要求先完成目标区域边界带上的全景影像采集。
[0010]优选的，作为一种改进，地块踏勘的标准要求包括决定目标区域高度的限高要求、决定目标区域广度的红线要求和周边是否存在污染源或者养殖场。
[0011]优选的，作为一种改进，在采集时，优先判断当前采集目标的特征点在当前影像采集画面中的位置是否满足影像采集条件，若是，则执行影像采集指令；反之，则调整无人机摄像头的焦距重新定位目标特征点。
[0012]优选的，作为一种改进，无人机在采集目标区域全景影像时，还会结合卫星遥感技术对目标区域的待采集对象的性质和运动状态进行识别，再标记特征点并调用摄像头完成全景影像的采集。
[0013]优选的，作为一种改进，三维点阵图集包括目标区域范围内所有关键点的特征信息，并针对所有特征信息构建特征信息网络模型，梳理特征点的内在联系信息，根据其内在联系调整无人机对其进行影像采集的策略。
[0014]优选的，作为一种改进，无人机在采集特征点的影像时，先针对其分布特点规划采集点，以及对其整体外形进行综合性扫描，再结合具体的三维点阵图形成初步三维模型。
[0015]优选的，作为一种改进，当目标区域的纵深长度超出单个无人机的单次采集边界时，调用备用无人机形成无人机采集组一起协同完成目标区域内所有采集对象的全景影像采集。
[0016]一种基于无人机的全景影像采集系统，用于实现如上述的一种基于无人机的全景影像采集方法，包括微处理器，以及分别与微处理器连接的影像采集模块、影像处理模块、策略调整模块和无人机模块；影像采集模块，用于控制无人机上的影像采集设备完成目标区域实时全景影像的采集；影像处理模块，用于将采集到的影像数据进行变形、拼接处理，得到目标区域的全景影像；策略调整模块，用于向无人机发布采集策略的飞行命令，并根据目标区域全景影像的采集完成度来动态性调整采集策略；无人机模块，包括采集全景影像用的无人机，该模块用于对无人机进行统一控制，按照采集策略完成目标区域的全景影像采集；微处理器，用于维持系统内各模块间的数据通讯以及控制各模块的正常运行。
附图说明
[0017]图1为本专利技术一种基于无人机的全景影像采集方法实施例一的流程示意图。
[0018]图2为本专利技术一种基于无人机的全景影像采集系统实施例一的组成示意图。
具体实施方式
[0019]下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的标记包括：微处理器1、影像采集模块2、影像处理模块3、策略调整模块4、无人机模块5。
[0020]实施例一：本实施例基本如附图1所示：一种基于无人机的全景影像采集方法，包括以下步骤：S1，向无人机发送全景影像采集的任务指令，并控制无人机飞往目标区域后在采集起点处待命；S2，针对目标区域的地形特征标记特征点，并按照预设采集策略依次完成目标区域内所有特征点的原始影像采集；S3，对采集到的原始影像进行扫描后得到三维点阵图集，并根据三维点阵图集生成目标区域的全景三维模型完成目标区域的全景影像采集。
[0021]具体的，在步骤S2中，在标记特征点时，按照高度从低到高的顺序依次对目标区域内所有的采集对象进行特征点标记，并根据标记的特征点生成特征矩阵图，从而快速完成目标识别，提高采集的效率。
[0022]另一方面，在采集时预设的采集策略具体为，先控制无人机完成目标区域整体外形特征的采集，同时将采集到的数据传输至后台进行精细化处理构建目标区域的三维模型架体，然后再控制无人机对目标区域进行采集域块的划分，并在单个采集域块内对所有的采集对象按照从高到底的顺序依次完成特征点采集，而无人机在采集特征点的影像时，先针对其分布特点规划采集点，以及对其整体外形进行综合性扫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的全景影像采集方法，其特征在于：包括以下步骤：S1，向无人机发送全景影像采集的任务指令，并控制无人机飞往目标区域后在采集起点处待命；S2，针对目标区域的地形特征标记特征点，并按照预设采集策略依次完成目标区域内所有特征点的原始影像采集；S3，对采集到的原始影像进行扫描后得到三维点阵图集，并根据三维点阵图集生成目标区域的全景三维模型完成目标区域的全景影像采集完成目标区域的全景影像采集。2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的全景影像采集方法，其特征在于：所述S2中，在标记特征点时，按照高度从低到高的顺序依次对目标区域内所有的采集对象进行特征点标记，并根据标记的特征点生成特征矩阵图。3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的全景影像采集方法，其特征在于：无人机在执行采集任务指令完成全景影像采集时，按照地块踏勘的标准要求先完成目标区域边界带上的全景影像采集。4.根据权利要求3所述的一种基于无人机的全景影像采集方法，其特征在于：所述地块踏勘的标准要求包括决定目标区域高度的限高要求、决定目标区域广度的红线要求和周边是否存在污染源或者养殖场。5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的全景影像采集方法，其特征在于：在采集时，优先判断当前采集目标的特征点在当前影像采集画面中的位置是否满足影像采集条件，若是，则执行影像采集指令；反之，则调整无人机摄像头的焦距重新定位目标特征点。6.根据权利要求1所述的一种基于无人机的全景影像采集方法，其特征在于：所述无人机在采集目标区域全景影像时，还会结合卫星遥感技术对目标区域的待采集对象的性质和运动状态进行识别，再标记特征点并调用摄像头完成...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小波，赵宏伟，赵艳芳，
申请(专利权)人：重庆华地空间科技有限公司，
类型：发明
国别省市：