一種基于無人機(jī)的像控點(diǎn)信息采集方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空攝影測量領(lǐng)域，具體而言，涉及一種基于無人機(jī)的像控點(diǎn)信息采集方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]像控點(diǎn)是攝影測量解析空三加密和測圖的基礎(chǔ)，其坐標(biāo)的測定直接影響到內(nèi)業(yè)成圖的數(shù)學(xué)精度。
[0003]隨著測繪技術(shù)的發(fā)展和衛(wèi)星定位技術(shù)的應(yīng)用，相關(guān)技術(shù)中，像控測量主要采用動(dòng)態(tài)衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS RTK結(jié)合GPS靜態(tài)接收方法實(shí)施像控點(diǎn)聯(lián)測。主要工作流程是:內(nèi)業(yè)擬定平面和高程像控點(diǎn)測量的布點(diǎn)方案，外業(yè)實(shí)地踏勘，現(xiàn)場選定像控點(diǎn)位，以已知點(diǎn)位上架設(shè)GPS觀測設(shè)備為基準(zhǔn)站(或者CROS連續(xù)運(yùn)行站)，以GPS靜態(tài)或動(dòng)態(tài)觀測為移動(dòng)站，兩者同時(shí)觀測一定時(shí)間，觀測結(jié)束后在底圖上刺點(diǎn)與整飾，記錄像控點(diǎn)點(diǎn)之記。經(jīng)事后解算，得出移動(dòng)站點(diǎn)的坐標(biāo)和高程信息。
[0004]為了解決人員難以到達(dá)地區(qū)的野外像控點(diǎn)測量的問題，有關(guān)單位做了大量探索。一方面研究稀/少像片控制的成圖技術(shù)，少要甚至不要外業(yè)像控點(diǎn)即可成圖；另一方面收集、整合像控點(diǎn)信息，建立全國像控點(diǎn)庫。但實(shí)際生產(chǎn)中，無需野外像控點(diǎn)直接成圖的精度有時(shí)達(dá)不到要求。而且，像控點(diǎn)庫也存在諸多問題，一是全國范圍內(nèi)的像控點(diǎn)尚未全部覆蓋，局部地區(qū)仍存在空白區(qū)域;二是有些區(qū)域雖已經(jīng)覆蓋，但密度希、點(diǎn)位不合理;三是目前已有像控點(diǎn)的精度限制，難以滿足大比例尺測圖等方面的需要；四是有些像控點(diǎn)區(qū)域范圍內(nèi)的地物影像變化較大，已不適合作為像控點(diǎn)使用。
[0005]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)中存在以下問題:
[0006]相關(guān)技術(shù)中，無法避開野外實(shí)地開展像控點(diǎn)信息采集，在野外像控測量的觀測實(shí)施中，都是由人工將GPS天線、接收機(jī)和三腳架等測量設(shè)備運(yùn)送到現(xiàn)場，經(jīng)過整平對中，實(shí)施GPS靜態(tài)或GPS RTK動(dòng)態(tài)觀測。對于森林、海島、荒漠、沙漠、冰川等地形地貌和自然條件惡劣的地區(qū)或因輻射、有毒氣體泄漏等危險(xiǎn)區(qū)域，人員無法到達(dá)，則無法實(shí)現(xiàn)野外像控點(diǎn)信息采集，進(jìn)而無法獲取到像控點(diǎn)，因此成為精度空白區(qū)，這不僅影響內(nèi)業(yè)成圖的數(shù)學(xué)精度，甚至?xí)绊懙秸麄€(gè)測繪工程的進(jìn)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種基于無人機(jī)的像控點(diǎn)信息采集的方法及系統(tǒng)，通過地面監(jiān)控站控制無人機(jī)自動(dòng)獲取像控點(diǎn)信息，無需人工深入現(xiàn)場即可完成像控點(diǎn)信息的自動(dòng)采集。
[0008]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于無人機(jī)的像控點(diǎn)信息采集的方法，其中，所述方法包括:
[0009]地面監(jiān)控站根據(jù)包含像控點(diǎn)采集區(qū)域的遙感影像和數(shù)字高程模型DEM數(shù)據(jù)確定無人機(jī)的航線，并將所述航線發(fā)送給所述無人機(jī)；
[0010]當(dāng)所述地面監(jiān)控站監(jiān)測到所述無人機(jī)到達(dá)所述像控點(diǎn)采集區(qū)域后，根據(jù)所述包含像控點(diǎn)采集區(qū)域的遙感影像和所述無人機(jī)回傳的像控點(diǎn)采集區(qū)域的視頻圖像確定像控點(diǎn)的準(zhǔn)確位置；
[0011]所述地面監(jiān)控站將所述像控點(diǎn)的準(zhǔn)確位置的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述無人機(jī)，并在監(jiān)測到所述無人機(jī)降落到所述像控點(diǎn)的位置后，向所述無人機(jī)發(fā)送像控點(diǎn)信息采集的指令；
[0012]當(dāng)所述地面監(jiān)控站監(jiān)控所述無人機(jī)完成所述像控點(diǎn)信息采集的指令后，向所述無人機(jī)發(fā)送返航指令。
[0013]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了上述第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，其中，所述地面監(jiān)控站根據(jù)所述包含像控點(diǎn)采集區(qū)域的遙感影像和所述無人機(jī)回傳的像控點(diǎn)采集區(qū)域的視頻圖像確定像控點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，包括:
[0014]所述地面監(jiān)控站從所述包含像控點(diǎn)采集區(qū)域的遙感影像中選取所述像控點(diǎn)區(qū)域的底圖；
[0015]所述地面監(jiān)控站根據(jù)所述底圖以及所述無人機(jī)回傳的像控點(diǎn)采集區(qū)域的視頻圖像選取像控點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，并確定所述像控點(diǎn)的準(zhǔn)確位置的數(shù)據(jù)。
[0016]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了上述第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，其中，所述像控點(diǎn)信息采集指令包括:開啟像控點(diǎn)信息采集系統(tǒng)的指令和關(guān)閉像控點(diǎn)信息采集系統(tǒng)的指令；
[0017]所述向所述無人機(jī)發(fā)送像控點(diǎn)信息采集的指令，包括:
[0018]所述地面監(jiān)控站向所述無人機(jī)發(fā)送開啟像控點(diǎn)信息采集系統(tǒng)的指令，以使所述無人機(jī)開啟像控點(diǎn)信息采集系統(tǒng)，采集并存儲(chǔ)觀測到的所述像控點(diǎn)的信息；
[0019]所述地面監(jiān)控站向所述無人機(jī)發(fā)送關(guān)閉像控點(diǎn)信息采集系統(tǒng)的指令，以使所述無人機(jī)關(guān)閉所述像控點(diǎn)信息采集系統(tǒng)。
[0020]結(jié)合第一方面的第二種的可能的實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了上述第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，其中，所述地面監(jiān)控站向所述無人機(jī)發(fā)送關(guān)閉像控點(diǎn)信息采集系統(tǒng)的指令，還包括:
[0021 ]所述地面監(jiān)控站監(jiān)控所述無人機(jī)的剩余能量；
[0022]當(dāng)所述無人機(jī)的剩余能量達(dá)到能量閾值，則向所述無人機(jī)關(guān)閉像控點(diǎn)信息采集系統(tǒng)的指令。
[0023]第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了另一種基于無人機(jī)的像控點(diǎn)信息采集方法，其中，所述方法包括:
[0024]無人機(jī)接收地面監(jiān)控站發(fā)送的航線，按照所述航線飛行；
[0025]當(dāng)所述無人機(jī)接收到所述地面監(jiān)控站發(fā)送的視頻圖像采集指令時(shí)，采集視頻圖像并傳輸至所述地面監(jiān)控站；
[0026]當(dāng)所述無人機(jī)接收到所述地面監(jiān)控站發(fā)送的像控點(diǎn)的準(zhǔn)確位置的數(shù)據(jù)后，降落到所述像控點(diǎn)的準(zhǔn)確位置；
[0027]當(dāng)所述無人機(jī)接收到所述地面監(jiān)控站發(fā)送的像控點(diǎn)信息采集指令，采集所述像控點(diǎn)的信息；
[0028]當(dāng)所述無人機(jī)接收到所述地面監(jiān)控站發(fā)送的返航指令，從所述像控點(diǎn)的準(zhǔn)確位置升空返航。
[0029]結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了上述第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，其中，所述像控點(diǎn)信息采集指令包括:開啟像控點(diǎn)信息采集系統(tǒng)的指令和關(guān)閉像控點(diǎn)信息采集系統(tǒng)的指令；
[0030]所述當(dāng)所述無人機(jī)接收到所述地面監(jiān)控站發(fā)送的像控點(diǎn)信息采集指令，采集所述像控點(diǎn)的信息，包括:
[0031]當(dāng)所述無人機(jī)接收到所述地面監(jiān)控站發(fā)送的開啟像控點(diǎn)信息采集系統(tǒng)的指令，則開啟像控點(diǎn)信息采集系統(tǒng)，采集并存儲(chǔ)所述像控點(diǎn)的信息；
[0032]當(dāng)所述無人機(jī)接收到所述地面監(jiān)控站發(fā)送的關(guān)閉像控點(diǎn)信息采集系統(tǒng)的指令，則關(guān)閉像控點(diǎn)信息采集系統(tǒng)。
[0033]第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于無人機(jī)的像控點(diǎn)信息采集的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括:地面監(jiān)控站和無人機(jī)，其中，
[0034]所述地面監(jiān)控站包括:
[0035]航線規(guī)劃模塊，用于根據(jù)包含像控點(diǎn)采集區(qū)域的遙感影像和數(shù)字高程模型DEM數(shù)據(jù)規(guī)劃無人機(jī)的航線；
[0036]數(shù)據(jù)鏈路傳輸模塊，用于將所述航線發(fā)送給所述無人機(jī)；
[0037]監(jiān)控模塊，用于監(jiān)控所述無人機(jī)是否到達(dá)所述像控點(diǎn)采集區(qū)域；
[0038]像控點(diǎn)位確定模塊，用于當(dāng)所述監(jiān)測模塊監(jiān)測到所述無人機(jī)到達(dá)所述像控點(diǎn)采集區(qū)域后，根據(jù)所述包含像控點(diǎn)采集區(qū)域的遙感影像和所述無人機(jī)回傳的像控點(diǎn)采集區(qū)域的視頻圖像確定像控點(diǎn)的準(zhǔn)確位置；
[0039]所述數(shù)據(jù)鏈路傳輸模塊，還用于將所述像控點(diǎn)的準(zhǔn)確位置的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述無人機(jī)；
[0040]所述監(jiān)控模塊，還用于監(jiān)測所述無人機(jī)是否降落到所述像控點(diǎn)的準(zhǔn)確位置；
[0041]所述數(shù)傳鏈路傳輸模塊，還用于在所述監(jiān)控模塊監(jiān)測到所述無人機(jī)降落到所述像控點(diǎn)的準(zhǔn)確位置后，向所述無人機(jī)發(fā)送像控點(diǎn)信息采集的指令；
[0042]所述監(jiān)控模塊，還用于監(jiān)控所述無人機(jī)是否完成所述像控點(diǎn)信息采集的指令；
[0043]所述數(shù)傳鏈路傳輸模塊，還用于在所述監(jiān)控模塊監(jiān)控到所述無人機(jī)完成所述像控點(diǎn)信息采集的指令后，向所述無人機(jī)發(fā)送返航指令；
[0044]所述無人機(jī)，包括:
[0045]飛行模塊，用于接收所述地面監(jiān)控站發(fā)送的航線，按照所述航線航行；
[0046]視頻圖像采集模塊，用于當(dāng)接收到所述地面監(jiān)控站發(fā)送的視頻圖像采集指令時(shí)，米集視頻圖像；
[0047]視頻圖像傳輸模塊，用于將所述視頻圖像采集模塊采集到的視頻圖像傳輸至所述地面監(jiān)控站；
[0048]所述飛行模塊，還用于當(dāng)接收到所述地面監(jiān)控站發(fā)送的像控點(diǎn)的準(zhǔn)確位置的數(shù)據(jù)后，降落到所述像控點(diǎn)的準(zhǔn)確位置；
[0049]像控點(diǎn)信息采集