无人机航拍方法、无人机航拍控制器以及无人机航拍系统与流程



1.本发明实施例涉及无人机航拍技术领域,尤其涉及一种无人机航拍方法、无人机航拍控制器以及无人机航拍系统。


背景技术:



2.随着无人机市场的高速增长,将三维建模的倾斜摄影技术应用于无人机航拍,进一步推动了航拍及三维建模技术的发展,使得无人机航拍勘察的生态逐渐建立起来。但是,当前无人机航拍勘察生态仍不完善,专业的无人机航拍勘察设备价格昂贵,例如五镜头的测绘级无人机专业性较高,但是价格昂贵。使用专业的无人机航拍勘察设备进行航拍作业存在航拍效率低并且航拍成本高的问题。然而普通民用消费级无人机虽然价格有一定优势,但是存在勘察准确性差、航拍效率低的问题。


技术实现要素:



3.本发明实施例提供一种无人机航拍方法、无人机航拍控制器以及无人机航拍系统,以提高无人机勘察的效率及准确性。
4.第一方面,本发明实施例提供了一种无人机航拍方法,其包括:
5.获取勘察区域范围、第一航拍路径以及无人机信息;其中,所述无人机信息包括航拍重叠率和无人机数量;
6.根据所述第一航拍路径以及所述航拍重叠率,确定航拍点;
7.根据所述勘察区域范围、所述无人机数量以及所述航拍点,对所述勘察区域范围进行区块划分;其中,划分的所述区块数量与所述无人机数量相等;
8.控制无人机对其分配的所述区块进行航拍。
9.可选地,获取第一航拍路径的方法,包括:
10.具有折返式航线规划功能的所述无人机根据所述勘察区域范围,确定折返式航拍路径,并将所述折返式航拍路径作为所述第一航拍路径;和/或
11.获取预设航拍路径,并将所述预设航拍路径作为所述第一航拍路径。
12.可选地,所述航拍重叠率包括旁向重叠率和正向重叠率;
13.确定航拍点的方法,包括:
14.根据所述第一航拍路径、所述旁向重叠率以及所述正向重叠率,确定每一所述航拍点的坐标。
15.可选地,所述无人机信息还包括无人机通讯范围和每一无人机起飞坐标;
16.对所述勘察区域范围进行分块的方法,包括:
17.根据所述无人机数量,确定所述勘察区域范围划分的区块数量;
18.判断所述无人机通讯范围是否能够覆盖所述勘察区域范围;
19.若是,则根据所述区块数量和所述航拍点的分布将所述勘察区域范围均分;
20.若否,则根据每一所述无人机起飞坐标,确定所述勘察区域范围的分块策略;
21.根据所述分块策略对所述勘察区域范围进行划分。
22.可选地,所述分块策略包括飞行时间基本均衡策略和区块基本均衡策略;
23.确定所述勘察区域范围的分块策略的方法,包括:
24.判断每一所述无人机起飞坐标是否相同;
25.若是,则所述勘察区域范围的分块策略为所述飞行时间基本均衡策略;
26.若否,则所述勘察区域范围的分块策略为所述区块基本均衡策略。
27.可选地,根据所述区块基本均衡策略对所述勘察区域范围进行划分的方法,包括:
28.根据所述区块数量和所述航拍点的分布将所述勘察区域范围均分区块;
29.根据所述飞行时间基本均衡策略对所述勘察区域范围进行划分的方法,包括:
30.根据所述区块数量和所述航拍点的分布将所述勘察区域范围均分;
31.计算每一所述无人机勘察其所分配区块的飞行时间;
32.根据每一所述无人机的所述飞行时间调整每一所述无人机分配的所述区块范围,直至每一所述无人机勘察其所分配的所述区块的所述飞行时间相等。
33.可选地,控制无人机对其分配的所述区块进行航拍的方法,包括:
34.将每一区块内的所有航拍点串联,形成第二航拍路径;
35.控制每一所述无人机沿其区块内所对应的所述第二航拍路径采集所述区块内所述航拍点的图像信息。
36.可选地,无人机航拍系统包括多个无人机和无人机航拍控制器;
37.每一所述无人机包括;所述无人机之间通过所述进行无线通讯,所述无人机航拍控制器设置于至少一个所述无人机的无人机通讯范围内;
38.所述无人机通讯范围能够覆盖至少一个所述区块范围;
39.在每一所述无人机采集所述航拍点的图像信息之前,还包括:
40.若所述无人机通讯范围能够覆盖所述勘察区域范围,则每一所述无人机均与所述无人机航拍控制器建立无线通讯连接;
41.若所述无人机通讯范围不能够覆盖所述勘察区域范围,则所述无人机与其通讯范围内的所述无人机航拍控制器和/或其他所述无人机建立无线通讯连接。
42.第二方面,本发明实施例还提供了一种无人机航拍控制器,其包括:
43.获取模块,用于获取勘察区域范围、第一航拍路径以及无人机信息;其中,所述无人机信息包括航拍重叠率和无人机数量;
44.航拍点确定模块,用于根据所述第一航拍路径以及所述航拍重叠率,确定航拍点;
45.分块模块,用于根据所述勘察区域范围、所述无人机数量以及所述航拍点,对所述勘察区域范围进行区块划分;其中,划分的所述区块数量与所述无人机数量相等;
46.航拍模块,用于控制无人机对其分配的所述区块进行航拍。
47.第三方面,本发明实施例还提供了一种无人机航拍系统,其包括安装有的至少一个无人机和用于执行上述任意实施例提出的无人机航拍方法的无人机航拍控制器。
48.本发明实施例,通过获取勘察区域范围、第一航拍路径以及无人机信息;其中,无人机信息包括航拍重叠率和无人机数量。由此,可以为后续控制无人机进行航拍勘察做准备。根据第一航拍路径以及航拍重叠率,确定航拍点,由此可以获取到勘查区域范围的全部航拍点,从而可以直观地分析出航拍点分布特点,并且通过航拍点分布确定需要重点勘察
的区域。根据勘察区域范围、无人机数量以及航拍点,对勘察区域范围进行区块划分,划分的区块数量可以与无人机数量相等,由此多台无人机可同时执行航拍任务,从而提高勘察任务的效率。此外,通过航拍点的分布特点,将勘察区域范围内某一需要提高精确度的勘查区域分配给同一无人机进行航拍作业,使无人机在勘察其分配区块时的航拍频率尽量保持一致,从而既提高了无人机的作业效率,又提高了对勘察区域范围内的重点勘察区域范围的勘察精度。控制无人机对其分配的区块进行航拍,可以控制无人机根据其对应分配区块中的航拍点分布特点获取航拍图像。综上可知,本方案提供的无人机航拍方法通过确定航拍点、根据航拍点进行区块划分、以及有侧重点的对某些区域进行密集航拍,提高了无人机勘察的效率及准确性。
附图说明
49.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
50.图1为本发明实施例提供的一种无人机航拍方法的流程示意图;
51.图2为本发明实施例提供的一种折返式航拍路径的示意图;
52.图3为本发明实施例提供的一种均匀式航拍点的分布示意图;
53.图4为本发明实施例提供的一种混合式航拍点的分布示意图;
54.图5为本发明实施例提供的一种对勘察区域范围进行分块的方法的流程示意图;
55.图6为本发明实施例提供的一种确定勘察区域范围的分块策略的方法的流程示意图;
56.图7为本发明实施例提供的一种根据飞行时间基本均衡策略对勘察区域范围进行划分的方法的流程示意图;
57.图8为本发明实施例提供的一种将勘察区域范围均分的示意图;
58.图9为在图8的基础上调整的每一无人机对应分配的区块范围的示意图;
59.图10为本发明实施例提供的一种控制无人机对其分配的区块进行航拍的方法的流程示意图;
60.图11为本发明实施例提供的一种无人机的通讯示意图;
61.图12为本发明实施例提供的另一种无人机通讯示意图;
62.图13为本发明实施例提供的又一种无人机通讯示意图;
63.图14为本发明实施例提供的一种无人机航拍控制器的结构示意图;
64.图15为本发明实施例提供的一种无人机航拍系统的结构示意图。
具体实施方式
65.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范
围。
66.需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
67.图1为本发明实施例提供的一种无人机航拍方法的流程示意图,本实施例可适用于新能源电站建设区域的勘察,该方法可以由无人机的控制器来执行,该控制器可采用硬件和/或软件的方式来实现。该方法具体包括如下步骤:
68.s110、获取勘察区域范围、第一航拍路径以及无人机信息;其中,无人机信息包括航拍重叠率和无人机数量。
69.具体地,勘察区域范围是指需要进行考察的具体坐标区域,勘查区域范围包括重点勘察区域范围和非重点勘察区域范围,无人机对重点勘察区域范围的勘察相比于非重点勘察区域范围的勘察更加精确。
70.第一航拍路径是指无人机在对勘察区域范围进行航拍时的总飞行路线。其中,第一航拍路径可以是具有飞行路线规划功能的无人机根据勘察区域范围自动规划的,也可以是勘察人员为无人机勘察预先设计好的勘察路线。
71.无人机信息包括无人机的航拍参数、无人机的飞行参数以及无人机通讯参数等。无人机信息是需要预先输入到无人机航拍控制器中,由此无人机航拍控制器可以在无人机的航拍作业过程中控制无人机航拍。示例性地,无人机信息可以包括:航拍重叠率和无人机数量。其中,航拍重叠率是指无人机在航拍时,第一次拍照的图片与第二次拍照的图片的重叠概率,显然航拍重叠率越大,航拍照片的重复部分越多,对于航拍区域的勘察更精准。无人机数量是预先根据无人机通讯参数和勘察区域范围预先确定好的,其中无人机数量不一定是最佳数量,是可以满足对当前勘察区域范围进行勘察航拍的任意数量。需要注意的是,无人机的通讯范围在预先确定无人机数量时是重要的决定因素之一,也就是分配的无人机数量,需要能够确保所有无人机的航拍数据能够实时传输给无人机航拍控制器。
72.s120、根据第一航拍路径以及航拍重叠率,确定航拍点。
73.其中,航拍点是无人机在飞行过程中需要进行拍摄的位置。当无人机的第一航拍路径确定后,便可知航拍点必然分布在第一航拍路径上。另外,第一航拍路径结合航拍重叠率,便可在第一航拍路径上标记出每次需要拍摄的具体位置,即航拍点。
74.需要注意的是:整个勘察区域范围的航拍点分布并不一定是均匀分布的,航拍点在第一航拍路径上的分布是随航拍重叠率的不同而变化的。其中,重点勘察区域范围的航拍点分布比较密集,以便无人机航拍控制器获得更多的重点勘察区域范围的航拍照片,从而提高对重点勘察区域范围的勘察精确度。
75.s130、根据勘察区域范围、无人机数量以及航拍点,对勘察区域范围进行区块划分;其中,划分的区块数量与无人机数量相等。
76.其中,对勘察区域范围进行区块划分,多台无人机可同时执行航拍任务,可以提高
勘察任务的效率。其中,划分的区块数量可以与无人机的数量相等。每一区块可以根据航拍点的分布进行划分,例如将航拍点比较密集的一部分区域划分为一个区块,将航拍点比较稀疏的一部分区域划分为一个区块。由此可以,通过航拍点的分布特点,将勘察区域范围内某一需要提高精确度的勘查区域分配给同一无人机进行航拍作业,使无人机在勘察其分配区块时的航拍频率尽量保持一致,避免无人机调整航拍频率所浪费的时间,从而既提高了无人机的作业效率,又提高了对勘察区域范围内的重点勘察区域范围的勘察精度。
77.s140、控制无人机对其分配的区块进行航拍。
78.具体地,每一区块中航拍点的串联线可以作为无人机的实际航拍路线,因此可以控制无人机根据其对应分配区块中的实际航拍路线飞行,并在每一航拍点进行图像拍摄。其中,无人机在航拍过程中进行图像拍摄可以是一张图像,也可以是一组不同视角的图像(例如倾斜摄影中的五视图),对此本方案不进行具体限制,勘察人员可根据实际需求控制无人机获取不同要求的图像。
79.本发明实施例,通过获取勘察区域范围、第一航拍路径以及无人机信息;其中,无人机信息包括航拍重叠率和无人机数量。由此,可以为后续控制无人机进行航拍勘察做准备。根据第一航拍路径以及航拍重叠率,确定航拍点,由此可以获取到勘查区域范围的全部航拍点,从而可以直观地分析出航拍点分布特点,并且通过航拍点分布确定需要重点勘察的区域。根据勘察区域范围、无人机数量以及航拍点,对勘察区域范围进行区块划分,划分的区块数量可以与无人机数量相等,由此多台无人机可同时执行航拍任务,从而提高勘察任务的效率。此外,通过航拍点的分布特点,将勘察区域范围内某一需要提高精确度的勘查区域分配给同一无人机进行航拍作业,使无人机在勘察其分配区块时的航拍频率尽量保持一致,从而既提高了无人机的作业效率,又提高了对勘察区域范围内的重点勘察区域范围的勘察精度。控制无人机对其分配的区块进行航拍,可以控制无人机根据其对应分配区块中的航拍点分布特点获取航拍图像。综上可知,本方案提供的无人机航拍方法通过确定航拍点、根据航拍点进行区块划分、以及有侧重点对某些区域进行密集航拍,提高了无人机勘察的效率及准确性。
80.可选地,获取第一航拍路径的方法,包括:具有折返式航线规划功能的无人机根据勘察区域范围,确定折返式航拍路径,并将折返式航拍路径作为第一航拍路径;和/或获取预设航拍路径,并将预设航拍路径作为第一航拍路径。
81.示例性的,图2为本发明实施例提供的一种折返式航拍路径的示意图。图 2为具有折返式航线规划功能的无人机根据勘察区域范围210,自动生成的折返式航拍路径220,此时该折返式航拍路径220即可作为第一航拍路径。其中,无人机航拍控制器将勘察区域范围210的具体范围坐标发送给无人机,例如勘察区域范围210为矩形,将勘察区域范围210的四个顶点坐标发送给无人机,无人机便可根据勘察区域范围210坐标,自动在勘察区域范围210内规划出折返式航拍路径220。
82.另外,第一航拍路径还可以为预设航拍路径,也就是设计人员设计的航拍路线,使无人机按照预设航拍路径执行航拍任务。
83.需要注意的是:第一航拍路径可以是具有折返式航线规划功能的无人机根据勘察区域范围自动生成的折返式航拍路径,也可以是预设航拍路径,或者勘察区域范围的一部分区域采用具有折返式航线规划功能的无人机根据勘察区域范围自动生成的折返式航拍
路径,剩下的区域采用预设航拍路径。对此,本方案不进行具体地限制,可根据具体勘察的勘察区域范围的实际情况确定。
84.可选地,航拍重叠率包括旁向重叠率和正向重叠率;确定航拍点的方法,包括:根据第一航拍路径、旁向重叠率以及正向重叠率,确定每一航拍点的坐标。
85.其中,正向重叠率是指无人机在第一条航线前进拍照时,第一次拍的图像与第二次拍的图像重叠的概率。示例性的,继续参考图2,无人机沿第一条航线221航拍时,正向重叠率是指在位置

拍的图像与在位置

拍的图像的重叠率。
86.旁向重叠率是指无人机在第一条航线拍的图像与旁边第二条航线拍的图像重叠的概率。示例性的,继续参考图2,无人机沿沿第一条航线221航拍时在在位置

拍的图像与无人机沿第二条航线222航拍时在位置

拍的图像重叠的概率。
87.当第一航拍路径、旁向重叠率以及正向重叠率均确定时,便可计算出每一航拍点坐标,从而可以直观地得到航拍点的分布图。
88.图3为本发明实施例提供的一种均匀式航拍点的分布示意图,如图3所示,第一航拍路径是由折返式航拍路径220构成的,无人机在勘察区域范围210内航拍的旁向重叠率以及正向重叠率均保持一致时,可以得到均匀分布的航拍点 230。通过航拍点230均匀分布的特点可知,勘察区域范围210全域内没有重点勘察区域范围和非重点勘察区域范围的区分。
89.图4为本发明实施例提供的一种混合式航拍点的分布示意图,如图4所示,第一航拍路径包括折返式航拍路径221、折返式航拍路径222以及折返式航拍路径223。根据图4显示的航拍点230的分布可知,无人机在区域211航拍的旁向重叠率与在区域213内航拍的旁向重叠率相同,无人机在区域211航拍的正向重叠率与在区域213内航拍的正向重叠率不同。无人机在区域212航拍的旁向重叠率与在区域213和区域211内航拍的旁向重叠率不同,无人机在区域 212航拍的正向重叠率与在区域213和区域211内航拍的正向重叠率不同。通过航拍点230分布的特点可知,勘察区域范围210全域内区域211和区域222 为重点勘察区域范围和区域213为非重点勘察区域范围。
90.可选地,无人机信息还包括无人机通讯范围和每一无人机起飞坐标。
91.其中,无人机通讯范围决定了无人机采集的航拍图像是否能正常传输给无人机航拍控制器,以及无人机航拍控制器发送的指令是否能够正常传输给无人机。由此可知,无人机通信范围是无人机的重要参数之一。
92.通过无人机起飞坐标可以获知无人机是否需要花费无效飞行时间,从而可以根据无人机飞行的无效飞行时间占总飞行时间的比例,从而对无人机的作业量进行一定的比例调整。
93.示例性地,图5为本发明实施例提供的一种对勘察区域范围进行分块的方法的流程示意图,在上述实施例的基础上,对勘察区域范围进行分块的方法进行进一步细化说明:
94.s510、根据无人机数量,确定勘察区域范围划分的区块数量。
95.其中,划分的区块数量与无人机数量相等。
96.s520、判断无人机通讯范围是否能够覆盖勘察区域范围;若是,则执行 s530;若否,则执行s540。
97.s530、根据区块数量和航拍点的分布将勘察区域范围均分。
98.其中,根据无人机数量和航拍点,对勘察区域范围进行区块划分,划分的区块数量
可以与无人机数量相等,由此多台无人机可同时执行航拍任务,从而提高勘察任务的效率。此外,通过航拍点的分布特点,将勘察区域范围内某一需要提高精确度的勘查区域可以分配给同一无人机进行航拍作业,使无人机在勘察其分配区块时的航拍频率尽量保持一致,从而既提高了无人机的作业效率,又提高了对勘察区域范围内的重点勘察区域范围的勘察精度。
99.s540、根据每一无人机起飞坐标,确定勘察区域范围的分块策略。
100.其中,通过无人机起飞起点可以获知无人机是否需要花费无效飞行时间,从而可以根据无人机飞行的无效飞行时间占总飞行时间的比例,对无人机的作业量进行一定的调整。示例性的,无人机起飞点距离其分配区块的距离较远,为其分配的区块范围可以适当减小。无人机起飞点距离其分配区块的距离较近,为其分配的区块范围可以适当增大。各个无人机均在其所分配的区块附近,此时可以根据区块数量和航拍点的分布将勘察区域范围均分。
101.具体地,分块策略包括飞行时间基本均衡策略和区块基本均衡策略。
102.其中,飞行时间基本均衡策略为限制每一无人机的飞行时间基本相同。无人机飞行时间等于无效飞行时间和有效飞行时间的总和。区块基本均衡策略为限制每一区块的范围基本相同。
103.s550、根据分块策略对勘察区域范围进行划分。
104.通过上述方式对勘察区域范围进行分块可以充分考虑到勘查区域范围和无人机的实际情况,对勘查区域范围进行适宜分块,从而提高无人机勘察的效率和准确性。
105.示例性地,图6为本发明实施例提供的一种确定勘察区域范围的分块策略的方法的流程示意图,在上述实施例的基础上,对确定勘察区域范围的分块策略的方法进行进一步细化说明:
106.s610、判断每一无人机起飞坐标是否相同;若是,则执行s620;若否,则执行s630。
107.s620、勘察区域范围的分块策略为飞行时间基本均衡策略。
108.其中,每一无人机起飞坐标相同,则意味着有的无人机距离其所分配的区块较近,有的无人机距离其所分配的区块较远,因此为了提高所有无人机的总效率,可以依据近大远小的原则对勘察区域范围进行分块,使所有的无人机的飞行时间基本达到一致,从而实现多无人机快速协同作业,提高无人机对勘察区域范围的勘查效率。
109.s630、勘察区域范围的分块策略为区块基本均衡策略。
110.其中,每一无人机起飞坐标不同,则意味着每一无人机均在其所分配的区块附近起飞,此时可以对勘察区域范围均分,以使所有无人机基本可以在同一时间结束航拍任务,从而实现多无人机快速协同作业,提高无人机对勘察区域范围的勘查效率。
111.通过上述方式对勘察区域范围进行分块可以充分考虑到勘查区域范围和无人机的实际情况,对勘查区域范围进行适宜分块,旨在让每一无人机在同一时间起飞,在同一时间结束航拍飞行,从而实现多无人机快速协同作业,提高无人机对勘察区域范围的勘查效率。
112.可选地,在上述实施例的基础上,根据区块基本均衡策略对勘察区域范围进行划分的方法,包括:根据区块数量和航拍点的分布将勘察区域范围均分区块。
113.其中,根据无人机数量和航拍点,对勘察区域范围进行区块划分,划分的区块数量
可以与无人机数量相等,由此多台无人机可同时执行航拍任务,从而提高勘察任务的效率。此外,通过航拍点的分布特点,将勘察区域范围内某一需要提高精确度的勘查区域可以分配给同一无人机进行航拍作业,使无人机在勘察其分配区块时的航拍频率尽量保持一致,从而既提高了无人机的作业效率,又提高了对勘察区域范围内的重点勘察区域范围的勘察精度。
114.示例性地,图7为本发明实施例提供的一种根据飞行时间基本均衡策略对勘察区域范围进行划分的方法的流程示意图,在上述实施例的基础上,对根据飞行时间基本均衡策略对勘察区域范围进行划分的方法进行进一步细化说明:
115.s710、根据区块数量和航拍点的分布将勘察区域范围均分。
116.示例性的,图8为本发明实施例提供的一种将勘察区域范围均分的示意图;
117.图8是在无人机通讯范围不能覆盖勘察区域范围210,勘察区域范围210内的所有航拍点均匀分布、并且具有4架无人机的情况下,根据区块数量和航拍点的分布对勘察区域范围210的区块划分。
118.s720、计算每一无人机勘察其所分配区块的飞行时间。
119.示例性的,继续参考图8,无人机1号需要对区块11进行航拍、无人机2 号需要对区块12进行航拍、无人机3号需要对区块13进行航拍以及无人机4 号需要对区块14进行航拍。其中,无人机1号、无人机2号、无人机3号、以及无人机4号均是从位置o起飞,分别计算每一无人机从位置0起飞勘察其所分配区块完成直至重新飞回位置0的飞行时间。显然此时,无人机1号、无人机2号、无人机3号、以及无人机4号的飞行时间依次增大。
120.s730、根据每一无人机的飞行时间调整每一无人机分配的区块范围,直至每一无人机勘察其所分配的区块的飞行时间相等。
121.具体地8,可以根据“近大远小”的原则,调整无人机1号、无人机2号、无人机3号、以及无人机4号分配的区块范围。图9为在图8的基础上调整的每一无人机对应分配的区块范围的示意图,如图9所示,显然无人机1号、无人机2号、无人机3号以及无人机4号分配的区块范围依次递减。
122.通过上述方式对勘察区域范围区域分块,可以让每一无人机在同一时间起飞,在同一时间结束航拍飞行,从而实现多无人机快速协同作业,提高无人机对勘察区域范围的勘查效率。
123.示例性地,图10为本发明实施例提供的一种控制无人机对其分配的区块进行航拍的方法的流程示意图,在上述实施例的基础上,对控制无人机对其分配的区块进行航拍的方法进行进一步细化说明:
124.s810、将每一区块内的所有航拍点串联,形成第二航拍路径。
125.具体地,由于无人机在转弯时花费的时间比较长,为了节约时间和提高无人机的航拍效率,采用尽量少转弯原则,将每一区块内的所有航拍点串联,形成第二航拍路径。其中,第二航拍路径为无人机的实际飞行路径。
126.s820、控制每一无人机沿其区块内所对应的第二航拍路径采集区块内航拍点的图像信息。
127.目前专业级无人机用于中小型区域的航拍作业的成本较高。例如,五镜头的测绘级无人机价格昂贵,使用测绘级无人机对小区域勘察的性价比极低。而普通民用消费级无
人机虽然价格有一定优势,但存在通讯距离短、航拍效率低的问题,受无人机作业距离及飞行速度的限制,在较大区域航拍时,需要执行多次航拍任务,或多人同时进行航拍任务,因此在较大区域的勘察航拍作业劣势明显。
128.故此,针对需要无人机航拍勘察场景,在当前测绘级无人机价格仍处于高点的情况下,上述实施例可适用于基于移动式通讯的普通民用消费级无人机进行的航拍任务,能够在确保各个无人机安全作业的情况下,高效地进行航拍作业,以进一步降低无人机航拍勘察成本及提高作业效率。
129.示例性地,无人机航拍系统包括多个无人机和无人机航拍控制器;每一无人机包括;无人机之间通过进行无线通讯,无人机航拍控制器设置于至少一个无人机的无人机通讯范围内;无人机通讯范围能够覆盖至少一个区块范围。
130.具体地,无人机航拍过程中,各无人机需要与无人机航拍控制器进行通讯,以确保无人机的飞行安全及无人机的作业可控。其中,根据无人机数量对勘察区域范围进行分块时,应确保所有无人机之间通讯畅通,且无人机航拍控制器所在位置的通讯范围内至少有一个无人机,由此可以实现每一无人机所采集的图像数据快速传输给无人机航拍控制器。
131.在上述实施例的基础上,可选的,在每一无人机采集航拍点的图像信息之前,还包括:
132.若无人机通讯范围能够覆盖勘察区域范围,则每一无人机均与无人机航拍控制器建立无线通讯连接。
133.示例性地,图11为本发明实施例提供的一种无人机的通讯示意图,如图 11所示,无人机1号、无人机2号、无人机3号、无人机4号以及无人机5号均在无人机航拍控制器200的通讯范围内,无人机1号、无人机2号、无人机 3号、无人机4号以及无人机5号均可以直接与无人机航拍控制器200进行通信,由此可以提高每一无人机与无人机航拍控制器200之间的数据传输效率。
134.若无人机通讯范围不能够覆盖勘察区域范围,则无人机与其通讯范围内的无人机航拍控制器和/或其他无人机建立无线通讯连接。
135.具体地,各无人机均可作为装置,各无人机之间可保持通讯,以扩展无人机通讯距离,达到更低成本、更大范围执行航拍作业的目的。示例性地,图12为本发明实施例提供的另一种无人机通讯示意图,图13为本发明实施例提供的又一种无人机通讯示意图。图12中无人机航拍控制器200在无人机1号和无人机2号的器通讯范围内。随着航拍任务的执行,2号无人机可能出现距离过远而无法与无人机航拍控制器200连接情况,由于各无人机均具有作用,无人机2号可经过无人机1号与无人机航拍控制器200通讯。无人机3号可通过无人机2和无人机1号上的与无人机航拍控制器200通讯。无人机 4号可通过无人机3号、无人机2和无人机1号上的与无人机航拍控制器 200通讯。无人机5号可通过无人机4号、无人机3号、无人机2和无人机1 号上的与无人机航拍控制器200通讯。图13中情况类似,不同的是图13 中多无人机组成了通讯网络,每一无人机均与其相邻无人机建立了无线通讯连接,即使其中部分无人机信号较弱或异常,附近相邻的无人机均能通过其他无人机的作用与无人机航拍控制器200通讯进行通讯相连接,降低了无人机航拍作业风险,使无人机航拍作业过程中的信号网络更稳定。
136.需要注意地:各无人机在飞行过程中需遵循以下原则:1)在多无人机协同飞行航
拍前,保证各无人机均能直接或通过信号增强之后与无人机航拍控制器通讯。2)当无人机短暂信号中断时,无人机可按照既定飞行路线飞行,当无人机超过一定时间还无法与无人机航拍控制器通讯时,无人机需即刻返回事先设定的安全降落点,如果返回过程中无人机与无人机航拍控制器通讯连接恢复正常,则可以适度调整该无人机的飞行路径,确保无人机航拍过程的通讯安全。
137.图14为本发明实施例提供的一种无人机航拍控制器的结构示意图,该无人机航拍控制器,包括:
138.获取模块910,用于获取勘察区域范围、第一航拍路径以及无人机信息;其中,无人机信息包括航拍重叠率和无人机数量;
139.航拍点确定模块920,用于根据第一航拍路径以及航拍重叠率,确定航拍点;
140.分块模块930,用于根据勘察区域范围、无人机数量以及航拍点,对勘察区域范围进行区块划分;其中,划分的区块数量与无人机数量相等;
141.航拍模块940,用于控制无人机对其分配的区块进行航拍。
142.本发明实施例,通过获取模块910获取勘察区域范围、第一航拍路径以及无人机信息;其中,无人机信息包括航拍重叠率和无人机数量。由此,可以为后续控制无人机进行航拍勘察做准备。航拍点确定模块920根据第一航拍路径以及航拍重叠率,确定航拍点,由此可以获取到勘查区域范围的全部航拍点,从而可以直观地分析出航拍点分布特点,并且通过航拍点分布确定需要重点勘察的区域。分块模块930根据勘察区域范围、无人机数量以及航拍点,对勘察区域范围进行区块划分,划分的区块数量可以与无人机数量相等,由此多台无人机可同时执行航拍任务,从而提高勘察任务的效率。此外,通过航拍点的分布特点,将勘察区域范围内某一需要提高精确度的勘查区域分配给同一无人机进行航拍作业,使无人机在勘察其分配区块时的航拍频率尽量保持一致,从而既提高了无人机的作业效率,又提高了对勘察区域范围内的重点勘察区域范围的勘察精度。航拍模块940控制无人机对其分配的区块进行航拍,可以控制无人机根据其对应分配区块中的航拍点分布特点获取航拍图像。综上可知,本方案提供的无人机航拍方法通过确定航拍点、根据航拍点进行区块划分、以及有侧重点对某些区域进行密集航拍,提高了无人机勘察的效率及准确性。
143.可选地,获取模块还包括:
144.第一航拍路径获取单元,用于将具有折返式航线规划功能的无人机根据勘察区域范围,确定折返式航拍路径,并将折返式航拍路径作为第一航拍路径;和/或
145.获取预设航拍路径,并将预设航拍路径作为第一航拍路径。
146.可选地,航拍重叠率包括旁向重叠率和正向重叠率;
147.航拍点确定模块,具体用于:
148.根据第一航拍路径、旁向重叠率以及正向重叠率,确定每一航拍点的坐标。
149.可选地,无人机信息还包括无人机通讯范围和每一无人机起飞坐标;
150.分块模块包括:
151.区块数量确定单元,用于根据无人机数量,确定勘察区域范围划分的区块数量;
152.判断单元,用于判断无人机通讯范围是否能够覆盖勘察区域范围;
153.若无人机通讯范围能够覆盖勘察区域范围,第一分块单元,用于根据区块数量和航拍点的分布将勘察区域范围均分;
154.若无人机通讯范围不能覆盖勘察区域范围,分块策略确定单元,用于根据每一无人机起飞坐标,确定勘察区域范围的分块策略;
155.第二分块单元,用于根据分块策略对勘察区域范围进行划分。
156.可选地,分块策略包括飞行时间基本均衡策略和区块基本均衡策略;
157.分块策略确定单元,具体用于:
158.判断每一无人机起飞坐标是否相同;
159.若是,则勘察区域范围的分块策略为飞行时间基本均衡策略;
160.若否,则勘察区域范围的分块策略为区块基本均衡策略。
161.可选地,第二分块单元包括:
162.第一分块子单元,用于根据区块数量和航拍点的分布将勘察区域范围均分区块;
163.第二分块单元还包括:根据区块数量和航拍点的分布将勘察区域范围均分;
164.计算子单元,用于计算每一无人机勘察其所分配区块的飞行时间;
165.第二分块子单元,用于根据每一无人机的飞行时间调整每一无人机分配的区块范围,直至每一无人机勘察其所分配的区块的飞行时间相等。
166.可选地,航拍模块包括:
167.第二航线确定单元,用于将每一区块内的所有航拍点串联,形成第二航拍路径;
168.图像信息采集单元,用于控制每一无人机沿其区块内所对应的第二航拍路径采集区块内航拍点的图像信息。
169.可选地,无人机航拍系统包括多个无人机和无人机航拍控制器;
170.每一无人机包括;无人机之间通过进行无线通讯,无人机航拍控制器设置于至少一个无人机的无人机通讯范围内;
171.无人机通讯范围能够覆盖至少一个区块范围;
172.航拍模块包括还包括:
173.若无人机通讯范围能够覆盖勘察区域范围,第一通讯连接单元,用于将每一无人机均与无人机航拍控制器建立无线通讯连接;
174.若无人机通讯范围不能够覆盖勘察区域范围,第二通讯连接单元,用于将无人机与其通讯范围内的无人机航拍控制器和/或其他无人机建立无线通讯连接。
175.本发明实施例所提供的无人机航拍控制器可执行本发明任意实施例所提供的无人机航拍方法,具备执行该方法相应的功能模块和有益效果。
176.图15为本发明实施例提供的一种无人机航拍系统的结构示意图,该无人机航拍系统01包括安装有的至少一个无人机100和用于执行上述任意实施例提供的无人机航拍方法的无人机航拍控制器200,因此具有本发明实施例提供的无人机航拍方法的有益效果,此处不再赘述。
177.应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
178.上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。

技术特征:


1.一种无人机航拍方法,其特征在于,包括:获取勘察区域范围、第一航拍路径以及无人机信息;其中,所述无人机信息包括航拍重叠率和无人机数量;根据所述第一航拍路径以及所述航拍重叠率,确定航拍点;根据所述勘察区域范围、所述无人机数量以及所述航拍点,对所述勘察区域范围进行区块划分;其中,划分的所述区块数量与所述无人机数量相等;控制无人机对其分配的所述区块进行航拍。2.根据权利要求1所述的无人机航拍方法,其特征在于,获取第一航拍路径的方法,包括:具有折返式航线规划功能的所述无人机根据所述勘察区域范围,确定折返式航拍路径,并将所述折返式航拍路径作为所述第一航拍路径;和/或获取预设航拍路径,并将所述预设航拍路径作为所述第一航拍路径。3.根据权利要求1所述的无人机航拍方法,所述航拍重叠率包括旁向重叠率和正向重叠率;确定航拍点的方法,包括:根据所述第一航拍路径、所述旁向重叠率以及所述正向重叠率,确定每一所述航拍点的坐标。4.根据权利要求1所述的无人机航拍方法,其特征在于,所述无人机信息还包括无人机通讯范围和每一无人机起飞坐标;对所述勘察区域范围进行分块的方法,包括:根据所述无人机数量,确定所述勘察区域范围划分的区块数量;判断所述无人机通讯范围是否能够覆盖所述勘察区域范围;若是,则根据所述区块数量和所述航拍点的分布将所述勘察区域范围均分;若否,则根据每一所述无人机起飞坐标,确定所述勘察区域范围的分块策略;根据所述分块策略对所述勘察区域范围进行划分。5.根据权利要求4所述的无人机航拍方法,其特征在于,所述分块策略包括飞行时间基本均衡策略和区块基本均衡策略;确定所述勘察区域范围的分块策略的方法,包括:判断每一所述无人机起飞坐标是否相同;若是,则所述勘察区域范围的分块策略为所述飞行时间基本均衡策略;若否,则所述勘察区域范围的分块策略为所述区块基本均衡策略。6.根据权利要求5所述的无人机航拍方法,其特征在于,根据所述区块基本均衡策略对所述勘察区域范围进行划分的方法,包括:根据所述区块数量和所述航拍点的分布将所述勘察区域范围均分区块;根据所述飞行时间基本均衡策略对所述勘察区域范围进行划分的方法,包括:根据所述区块数量和所述航拍点的分布将所述勘察区域范围均分;计算每一所述无人机勘察其所分配区块的飞行时间;根据每一所述无人机的所述飞行时间调整每一所述无人机分配的所述区块范围,直至每一所述无人机勘察其所分配的所述区块的所述飞行时间相等。
7.根据权利要求1所述的无人机航拍方法,其特征在于,控制无人机对其分配的所述区块进行航拍的方法,包括:将每一区块内的所有航拍点串联,形成第二航拍路径;控制每一所述无人机沿其区块内所对应的所述第二航拍路径采集所述区块内所述航拍点的图像信息。8.根据权利要求7所述的无人机航拍方法,其特征在于,无人机航拍系统包括多个无人机和无人机航拍控制器;每一所述无人机包括;所述无人机之间通过所述进行无线通讯,所述无人机航拍控制器设置于至少一个所述无人机的无人机通讯范围内;所述无人机通讯范围能够覆盖至少一个所述区块范围;在每一所述无人机采集所述航拍点的图像信息之前,还包括:若所述无人机通讯范围能够覆盖所述勘察区域范围,则每一所述无人机均与所述无人机航拍控制器建立无线通讯连接;若所述无人机通讯范围不能够覆盖所述勘察区域范围,则所述无人机与其通讯范围内的所述无人机航拍控制器和/或其他所述无人机建立无线通讯连接。9.一种无人机航拍控制器,其特征在于,包括:获取模块,用于获取勘察区域范围、第一航拍路径以及无人机信息;其中,所述无人机信息包括航拍重叠率和无人机数量;航拍点确定模块,用于根据所述第一航拍路径以及所述航拍重叠率,确定航拍点;分块模块,用于根据所述勘察区域范围、所述无人机数量以及所述航拍点,对所述勘察区域范围进行区块划分;其中,划分的所述区块数量与所述无人机数量相等;航拍模块,用于控制无人机对其分配的所述区块进行航拍。10.一种无人机航拍系统,其特征在于,包括安装有的至少一个无人机和用于执行权利要求1-8任一项所述的无人机航拍方法的无人机航拍控制器。

技术总结


本发明实施例公开了一种无人机航拍方法、无人机航拍控制器以及无人机航拍系统。该无人机航拍方法包括:获取勘察区域范围、第一航拍路径以及无人机信息;其中,无人机信息包括航拍重叠率和无人机数量;根据第一航拍路径以及航拍重叠率,确定航拍点;根据勘察区域范围、无人机数量以及航拍点,对勘察区域范围进行区块划分;其中,划分的区块数量与无人机数量相等;控制无人机对其分配的区块进行航拍。本方案提供的无人机航拍方法通过确定航拍点、根据航拍点进行区块划分、以及有侧重点对某些区域进行密集拍摄,提高了无人机勘察的效率及准确性。提高了无人机勘察的效率及准确性。提高了无人机勘察的效率及准确性。


技术研发人员:

杨雷

受保护的技术使用者:

阳光新能源开发股份有限公司

技术研发日:

2022.08.08

技术公布日:

2022/10/13

本文发布于:2024-09-20 17:41:46,感谢您对本站的认可!

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