[发明专利]基于倾斜摄影技术的自动化建模方法、系统及其辅助装置

说明书

本申请提供了一种基于倾斜摄影技术的自动化建模方法、系统及其辅助装置，所述方法包括：根据预设航线高度和重叠度信息规划针对航测兴趣区域的最短航线；检测所述无人机及其倾斜摄影装置在根据所述航线进行航测时的设备状态信息；根据所述设备状态信息筛选测绘遗漏区域，重新规划航线并执行航测过程，直至获得的有效航测数据覆盖所述航测兴趣区域；对所述航测数据进行影像纠正、纹理特征匹配、逐像素级的密集匹配和空三测量，生成三维测绘模型。本申请通过上述手段，可有效解决现有技术因设备间彼此不知道对方的工作状态而导致的操作流程复杂、智能化程度不高的问题。

技术领域

本申请涉及勘察建模技术领域，特别地，涉及一种能够简化传统倾斜摄影系统建模流程的自动化建模方法、系统及其辅助装置。

背景技术

三维地层结构模型的出现，能整体直观的体现工程区域地层分布情况、单一地层的均匀性分布、是否有地层缺失和夹层分布等，对于工程性质重要的地层的分布尤为重要，可以为勘察设计人员、建筑设计人员以及其他相关人员提供全方位的地层分布概况。

作为目前最有效率的三维建模数据获取技术，倾斜摄影技术主要通过在摄影平台上搭载多台倾斜摄影相机，同时从多角度采集数据，建立的三维模型在嵌入准确的地理信息的同时还能够获得高分辨率的顶面和侧面信息。无人机倾斜摄影系统是以无人机为飞行平台并以多视角倾斜摄影相机为任务设备的数据采集系统，目前该系统硬件系统以能同时进行一组垂直、四组倾斜的图像采集的五镜头相机为主。其主要技术特点如下：

1) 在进行倾斜摄影数据采集时，无人机飞行时高度较低，航线设计可采用多种重叠组组合，能够得到丰富真实的影像表达内容，包括多视角、高覆盖率和高分辨率的下视影像和侧视影像数据。

2) 在数据采集方面利用航空摄影大规模成图的特点，加上模型生产方面从倾斜影像批量提取及贴纹理的方式，能够有效地降低城市三维建模的时间和人力成本。

上述以无人机载具加装倾斜摄影的测绘系统与传统测绘手段相比具有多种优势，应用前景开阔，但主要存在两方面的缺点，一是从航拍到建模整个流程较为复杂，需要受过培训的专业人员进行操作，各环节均需要按照流程按部就班，自动化程度不高；其二是目前的倾斜摄影系统中，相机与无人机载具之间基本只有固定式连接，没有直接数据交互，设备间相互独立彼此不知道对方的状态，智能化程度不高。

发明内容

本申请提供一种基于倾斜摄影技术的自动化建模方法、系统及其辅助装置，用于解决现有无人机倾斜摄影系统的组成设备间彼此不知道对方的工作状态、智能化程度不高的问题。

本申请公开的一种基于倾斜摄影技术的自动化建模方法，执行所述方法的系统包括无人机以及搭载在无人机上的倾斜摄影装置，所述方法包括：根据预设航线高度和重叠度信息规划针对航测兴趣区域的最短航线；检测所述无人机及其倾斜摄影装置在根据所述航线进行航测时的设备状态信息；根据所述设备状态信息筛选测绘遗漏区域，重新规划航线并执行航测过程，直至获得的有效航测数据覆盖所述航测兴趣区域；对所述航测数据进行影像纠正、纹理特征匹配、逐像素级的密集匹配和空三测量，生成三维测绘模型。

优选地，所述航测兴趣区域由用户在电子地图上绘制；所述航线包括多段，根据所述无人机的续航时间划分。

优选地，所述系统还包括计算机；所述航线规划过程在计算机上完成，生成的航线信息以有线或无线方式传送至无人机。

优选地，在所述无人机根据所述航线进行航测之前，还包括：对非量测的倾斜摄影装置进行检校，获取摄影装置的内方位元素信息，作为后续生成三维测绘模型的基础。

优选地，在所述无人机根据所述航线进行航测之前，还包括：对无人机及其倾斜摄影装置进行航测开始前的常规检查，检查项目包括电池电量、各传感器信号和定位定向系统数据信息。