一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配方法与终端组成比例

本发明专利技术公开了一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配方法与终端，获取

【技术实现步骤摘要】
一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配方法与终端


[0001]本专利技术涉及无人机巡查
，特别涉及一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配方法与终端
。

技术介绍

[0002]目前在河道巡查中普遍采用
GIS+
无人机的展现方式，在
GIS
地图中渲染无人机飞行轨迹，同时在视频窗口中播放无人机视频，使视频和无人机飞行轨迹同步展示，如图1所示
。
[0003]但其存在如下缺点：
[0004]无法直观地在地图上展现出无人机视频拍摄范围
。
只能根据无人机的飞行轨迹来大致判断视频覆盖的区域，无法精确地呈现出视频内容在三维场景中的实际范围
。
无法精准定位视频内容在三维场景中的位置
。
在无人机拍摄的视频中发现问题时，例如发现河道某个位置存在异常，只能根据视频画面进行预估，无法精确获取问题点的实际地理位置
。
这可能导致定位不准确，延误处理时间，甚至影响后续的调查和决策
。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配方法与终端，能够在三维模型中直观地展示无人机视频拍摄范围
。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配方法，包括步骤：
[0008]S1、
获取
GIS
三维模型以及无人机航拍的视频数据以及飞行数据；
[0009]S2、
根据所述飞行数据中的飞行速度
、
飞行高度以及经纬度信息，确定无人机在三维模型中的飞行轨迹；
[0010]S3、
结合飞行数据中的镜头数据，计算视频视角与三维模型之间的匹配关系，根据所述匹配关系在三维模型中创建视频模型进行展示
。
[0011]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的另一种技术方案为：
[0012]一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配终端，包括处理器
、
存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0013]S1、
获取
GIS
三维模型以及无人机航拍的视频数据以及飞行数据；
[0014]S2、
根据所述飞行数据中的飞行速度
、
飞行高度以及经纬度信息，确定无人机在三维模型中的飞行轨迹；
[0015]S3、
结合飞行数据中的镜头数据，计算视频视角与三维模型之间的匹配关系，根据所述匹配关系在三维模型中创建视频模型进行展示
。
[0016]本专利技术的有益效果在于：本专利技术的一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配方法与终端，通过无人机的飞行数据确定视频视角将视频数据匹配至三维模型中进行展示，
从而可以直观地展示无人机视频拍摄范围，可以精确地定位视频内容在三维场景中的位置，为及时发现和解决问题提供了准确的定位信息
。
附图说明
[0017]图1为现有的
GIS+
无人机的展现方式示例图；
[0018]图2为本专利技术实施例的一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配方法的效果示例图；
[0019]图3为本专利技术实施例的一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配方法的简要流程图；
[0020]图4为本专利技术实施例的一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配方法的流程图；
[0021]图5为本专利技术实施例的一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配终端的结构图；
[0022]标号说明：
[0023]1、
一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配终端；
2、
处理器；
3、
存储器
。
具体实施方式
[0024]为详细说明本专利技术的
技术实现思路

、
所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明
。
[0025]请参照图3以及图4，一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配方法，包括步骤：
[0026]S1、
获取
GIS
三维模型以及无人机航拍的视频数据以及飞行数据；
[0027]S2、
根据所述飞行数据中的飞行速度
、
飞行高度以及经纬度信息，确定无人机在三维模型中的飞行轨迹；
[0028]S3、
结合飞行数据中的镜头数据，计算视频视角与三维模型之间的匹配关系，根据所述匹配关系在三维模型中创建视频模型进行展示
。
[0029]从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：本专利技术的一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配方法与终端，通过无人机的飞行数据确定视频视角将视频数据匹配至三维模型中进行展示，从而可以直观地展示无人机视频拍摄范围，可以精确地定位视频内容在三维场景中的位置，为及时发现和解决问题提供了准确的定位信息
。
[0030]进一步的，所述镜头数据包括镜头旋转角度以及镜头焦距；
[0031]步骤
S3
包括步骤：
[0032]S31、
根据镜头焦距和无人机与地面目标的水平距离，计算出镜头的镜头视场角；
[0033]S32、
根据所述镜头视场角和所述镜头旋转角度，计算无人机在水平方向和垂直方向上的视角范围；
[0034]S33、
根据所述飞行高度以及所述视角范围，计算视频矩形在三维模型上的投影大小；
[0035]S34、
根据所述投影大小，利用三维渲染引擎将视频数据与三维模型进行合拢，结合时间轴使其跟随无人机的飞行轨迹移动
。
[0036]由上述描述可知，基于上述步骤，根据无人机飞行数据以及镜头旋转角度
、
镜头焦
距，计算视频数据在三维模型中的投影大小，从而利用三维渲染引擎合拢对视频数据和三维模型进行合拢，保证视频数据和三维模型的匹配准确度
。
[0037]进一步地，步骤
S31
中所述镜头视场角的计算具体为：
[0038]水平视场角＝
2*atan(
焦镜头距
/(2*d))
；
[0039]垂直视场角＝
2*atan(
焦镜头距
/(2*(d+H)))
；
[0040]其中，
d
表示无人机与地面目标的水平距离，
H
表示无人机的海拔飞行高度
。
[0041]由上述描述可知，镜头视场角的计算如上所示
。
[0042]进一步地，步骤
S32
中所述视角范围的计算具体为：
[0043]水平视角范围＝
[
水平视场角
‑
|
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配方法，其特征在于，包括步骤：
S1、
获取
GIS
三维模型以及无人机航拍的视频数据以及飞行数据；
S2、
根据所述飞行数据中的飞行速度
、
飞行高度以及经纬度信息，确定无人机在三维模型中的飞行轨迹；
S3、
结合飞行数据中的镜头数据，计算视频视角与三维模型之间的匹配关系，根据所述匹配关系在三维模型中创建视频模型进行展示
。2.
根据权利要求1所述的一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配方法，其特征在于，所述镜头数据包括镜头旋转角度以及镜头焦距；步骤
S3
包括步骤：
S31、
根据镜头焦距和无人机与地面目标的水平距离，计算出镜头的镜头视场角；
S32、
根据所述镜头视场角和所述镜头旋转角度，计算无人机在水平方向和垂直方向上的视角范围；
S33、
根据所述飞行高度以及所述视角范围，计算视频矩形在三维模型上的投影大小；
S34、
根据所述投影大小，利用三维渲染引擎将视频数据与三维模型进行合拢，结合时间轴使其跟随无人机的飞行轨迹移动
。3.
根据权利要求2所述的一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配方法，其特征在于，步骤
S31
中所述镜头视场角的计算具体为：水平视场角＝
2*atan(
焦镜头距
/(2*d))
；垂直视场角＝
2*atan(
焦镜头距
/(2*(d+H)))
；其中，
d
表示无人机与地面目标的水平距离，
H
表示无人机的海拔飞行高度
。4.
根据权利要求3所述的一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配方法，其特征在于，步骤
S32
中所述视角范围的计算具体为：水平视角范围＝
[
水平视场角
‑
|
水平旋转角度
|
，水平视场角
+|
水平旋转角度
|]
；垂直视角范围＝
[
垂直视场角，垂直视场角
]。5.
根据权利要求4所述的一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配方法，其特征在于，步骤
S3
中所述投影大小的计算具体为：水平视角覆盖距离＝
d*tan(
水平视角范围
/2)
；垂直视角覆盖距离＝
d*tan(
垂直视角范围
/2)
；其中，
d
表示无人机与地面目标的水平距离
。6.
一种三维模型和无人机视频数据的范围匹配终端，包括处理器
、
存储器以及存储在所述存储器中并可在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍满禁，李伟，李颖强，黄少康，
申请(专利权)人：共享数据福建科技有限公司，
类型：发明
国别省市：