CN106403892A - 适于装载到无人机上以绘制土地地图的照相机单元和通过照相机单元的图像捕捉管理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适于装载到无人机(10)上以绘制土地(16)地图的照相机单元(14)，包括适于捕捉所述无人机所飞越土地部分的连续图像的照相机(18)。所述照相机单元包括用于存储所述捕捉图像的装置、用于将关于通过所述照相机可见的所飞越土地部分的信息与关于至少上一捕捉图像的至少一条信息相比较以确定所飞越土地部分与至少所述上一捕捉图像的重叠率的装置、以及用于发送命令到所述照相机以便只要所飞越土地部分的重叠率低于或等于预定重叠率就执行图像捕捉的装置。

Description

适于装载到无人机上以绘制土地地图的照相机单元和通过照 相机单元的图像捕捉管理的方法
技术领域
本发明涉及用于绘制土地地图的无人机，但是更具体地涉及适于装载到无人机上的照相机单元。
背景技术
法国巴黎Parrot公司的AR.Drone 2.0、Bebop Drone或瑞士SenseFly公司的eBee是无人机的典型例子。它们配备有一系列传感器(加速度计、3轴陀螺仪、高度计)和至少一个照相机。该照相机例如是捕捉所飞越土地的图像的俯视照相机。这些无人机提供有马达或由各自马达驱动的几个转子，适于以差异化方式控制以便在姿态和速度上操纵无人机。
本发明更具体地涉及适于装载到用于绘制土地地图特别是农田地图的无人机上的照相机单元。
这些照相机单元例如是配备有多光谱光传感器以便测量农作物的反射率，即，叶子所反射的光量，以便获得关于光合作用状态的数条信息。
为了绘制土地地图，这些无人机飞越该土地并且执行一连串图像捕捉。
一旦执行完图像捕捉，处理这些图像以制作所飞越区域的2D或3D地图，特别是以便获得所观察农作物的特征。
这些无人机在要绘制地图的土地上飞越期间经由控制设备或通过加载的轨迹控制，沿着所述加载的轨迹无人机将自动飞行。
通过对配备给该无人机的照相机的连续触发来执行土地地图的绘制。
为了执行这些连续捕捉，众所周知，要在该无人机与该照相机之间建立特定通信，该无人机确定用于该照相机触发和该图像捕捉执行的连续时间。
该解决方案具有依赖于无人机制造商所强加的照相机与无人机之间的通信协议的缺点。迄今为止，尚未定义通信标准，因此这些照相机都是专门针对每个无人机制造商来开发的。
另一个已知的解决方案是在无人机飞行期间，以规则的时间间隔，特别是每“X”秒，执行对所飞越土地的图像的捕捉。为了适用于创建所飞越土地的完整的地图，必须捕捉大量的图像。
特别是从文献US2013/135440已知图像捕捉设备，例如用于以预定时间间隔捕捉图像的照相机。
该解决方案因此具有要求存储和处理大量图像的缺点。此外，生成了比该绘制所需的更多的图像，为了用于建立所飞越区域的地图，其具有要求巨大的存储容量和繁重的处理操作的缺点。
发明内容
本发明的目的是通过提出一种在最小化要执行的图像获取数目的同时允许绘制完整的要绘制的土地地图的解决方案来弥补这些缺点。
为了该目的，本发明提出一种装载到无人机上用于绘制土地地图的照相机单元，包括适于捕捉所述无人机所飞越土地各部分的连续图像的照相机。典型地，提供所述照相机单元，所述照相机单元包括用于存储所述捕捉图像的装置、用于将关于通过所述照相机可见的所飞越土地部分的信息与关于至少上一捕捉图像的至少一条信息相比较以确定所飞越土地部分与至少所述上一捕捉图像的重叠率的装置、以及用于发送命令到所述照相机以便只要所飞越土地部分的重叠率低于或等于预定重叠率就执行图像捕捉的装置。
根据特定实施例，所述照相机是向下的俯视照相机。
在特定实施例中，所述比较装置进行与关于土地部分的至少一条捕捉上下文信息的比较。特别是，所述照相机单元可以包括用于生成关于所飞越土地部分的至少一条捕捉上下文信息的装置，并且所述存储装置适于存储与所述捕捉图像相关联的上下文信息，以及所述比较装置适于将所述用于生成上下文信息的装置所生成的关于所飞越土地部分的至少一条上下文信息与所存储的至少上一捕捉图像的至少一条上下文信息相比较以确定所飞越土地部分与至少上一捕捉图像的重叠率。
根据实施例，所述比较装置进行与一条地理定位信息和/或所述照相机单元的位移速度和/或所述照相机的视角和/或所述照相机的朝向和/或所述照相机与地面之间的距离的比较。
根据特定实施例，所述照相机单元进一步包括用于评估所述照相机单元海拔的设备以及用于存储在所述无人机起飞之前由所述海拔评估设备确定的所述照相机与地面之间的初始距离的装置，并且所述照相机与所飞越土地部分的地面之间的距离是通过所述初始距离与在飞越所述土地部分期间所述照相机单元的所述海拔评估设备所确定的距离之差确定。
根据特定实施例，所述照相机单元进一步包括用于分析所述照相机的图像的设备，所述设备适于产生从对从一幅图像到下一图像所捕捉的土地部分的位移速度的分析推导出水平速度信号，并且所述照相机与地面之间的距离进一步是所述水平速度信号的函数。
根据特定实施例，所述用于发送命令的装置只要在所述重叠率为至多85％并且优选至多50％就发送命令到所述照相机。
本发明还提出一种用于绘制土地地图的无人机，包括根据上述实施例之一所述的照相机单元。
根据另一方面，本发明提出一种适于装载到无人机上以绘制土地地图的照相机单元的图像捕捉管理的方法，所述照相机单元包括适于捕捉所述无人机所飞越土地各部分的连续图像的照相机。典型地，所述方法包括下列步骤：将关于通过所述照相机可见的所飞越土地部分的信息与关于至少上一捕捉图像的至少一条信息相比较以确定所飞越土地部分与至少所述上一捕捉图像的重叠率的步骤，以及发送命令到所述照相机以便只要所飞越土地部分的重叠率低于或等于预定重叠率就执行图像捕捉的步骤。
根据特定实施例，该条信息对应于关于土地部分的至少一条捕捉上下文信息。
根据另一实施例，所述方法进一步包括生成关于所飞越土地部分的至少一条捕捉上下文信息的步骤，并且所述比较步骤将关于所飞越土地部分的所述至少一条上下文信息与关于至少上一捕捉图像的至少一条存储的上下文信息相比较以确定所飞越土地部分与至少上一捕捉图像的重叠率。
有利地，所述方法进一步包括存储所述捕捉图像以及在所述生成关于所飞越土地部分的至少一条上下文信息的步骤期间所生成的其上下文信息的步骤。
根据实施例，该条上下文信息包括一条地理定位信息和/或所述照相机单元的位移速度和/或所述照相机的视角和/或所述照相机的朝向和/或所述照相机与地面之间的距离。
根据实施例，所述方法进一步包括，在所述无人机起飞之前，通过评估所述照相机单元的海拔确定所述照相机与地面之间的初始距离的步骤，以及在所述无人机的飞行期间，通过所述初始距离与所述照相机单元海拔的评估距离之差确定所述照相机与所飞越土地部分的地面之间的距离的至少一个步骤。
根据可供选择的实施例，所述方法进一步包括分析所述照相机的图像的步骤，以便产生从对从一幅图像到下一图像所捕捉的土地部分的位移的分析推导出的水平速度信号，以及将所述照相机与地面之间的距离确定为所述水平速度信号的函数的步骤。
根据所述方法的特定实施例，所述预定重叠率为至多85％并且优选至多50％。
附图说明
现在将参照附图描述本发明的示例性实施例。
图1示出无人机和要绘制的土地。
图2示出根据本发明的该无人机必须沿其飞行以绘制该土地地图的轨迹的例子以及一连串捕捉的图像和要捕捉的下一图像的示例。
图3示出根据本发明的例如装载到无人机上的该照相机单元的结构。
图4示出具有巨大落差的土地上的路径。
图5a和5b示出捕捉图像N-1和捕捉图像N并且图5c示出图像N-1和N的叠加。
图6是示出允许确定图像上下文的不同参数的图表。
图7是根据本发明的照相机单元的图像捕捉管理方法。
具体实施方式
现在将描述本发明的示例性实施例。
在图1中，标记10通常表示无人机。根据图1中所示的例子，它是帆翼式，例如瑞士SenseFly公司的eBee模型。该无人机包括马达12。
根据另一示例性实施例，该无人机是四螺旋桨式，例如法国巴黎Parrot公司的Bebop Drone模型。该无人机包括四个共面转子，这些转子的马达由集成的导航和姿态控制系统独立操纵。
无人机10提供有允许获得要绘制的土地16的一组图像的机载照相机单元14，该无人机飞越该土地。
根据本发明，照相机单元14是自动的，特别是，其适于独立于无人机地操作。换句话说，该照相机单元不使用来自于该无人机上所集成的传感器的信息。那样，不必在无人机与照相机单元之间提供通信装置，因此后者适于安装到任何无人机上。
为了该目的，无人机10包括意图接收照相机单元14的腔体。
根据本发明，照相机单元14包括照相机18，例如高清广角照相机，具有12兆像素或更多(20或40兆像素)的分辨率，典型地由具有1920×1080像素分辨率的CMOS技术制造，适于捕捉该无人机所飞越的土地16的各部分的连续图像。这些图像例如是全部光谱颜色的RGB(红-绿-蓝)图像。我们将机载照相机单元14的照相机可见的所飞越土地的部分称为“土地部分”。
根据特定实施例，照相机单元14是向下的俯视照相机。
照相机单元14可以进一步用于评估无人机相对于地面的速度。
根据示例性实施例，适于在机上容纳照相机单元14的该无人机提供有惯性传感器44(加速度计和陀螺仪)，用于以某一精度测量该无人机的角速度和姿态角，即，描述该无人机相对于固定地球参考系UVW的水平面的倾斜度的欧拉角(俯仰角滚转角θ和偏航角Ψ)，可以理解的是，根据两个各自的俯仰和滚转轴，该水平速度的两个纵向和横向分量与该倾斜度紧密相连。
根据特定实施例，照相机单元14还提供有至少一个上文所述的惯性传感器。
根据特定实施例，无人机10由遥控装置诸如具有集成加速度计的触摸屏多媒体电话或平板电脑操纵，例如iPhone类型(注册商标)或其它的智能手机，或者iPad类型(注册商标)或其它的平板电脑。其是标准装置，除了专用应用软件的装载以控制无人机10的操纵之外没有修改。根据该实施例，使用者经由该遥控装置实时控制无人机10的位移。
根据另一实施例，使用者经由遥控设备定义要遵循的路径，然后将该路径信息发送到该无人机以便后者遵循该路径。
该遥控装置经由Wi-Fi(IEEE 802.11)或蓝牙(注册商标)局域网类型的无线链接进行双向数据交换来与无人机10通信。
根据本发明，为了能够建立要绘制的土地(特别是农田)的可利用的并且具有相当好质量的2D或3D地图，特别是农田，装载到无人机上的照相机单元所捕捉的连续图像彼此间必须具有显著的重叠区域。换句话说，该土地的每个点都必须被几幅图像捕捉。
图2示出要绘制的土地16，其被无人机沿路径20飞越。照相机单元14所捕捉的一连串图像22被示出，每幅图像与上一图像具有显著的重叠率。该重叠率必须为至少50％，并且优选至少85％。
该重叠率例如是至少两幅图像共有的像素数目。
在图2中以虚线示出照相机单元14要捕捉的下一图像24，该图像与该无人机位移方向上的上一图像以及与另一捕捉图像具有显著的重叠率。
为了该目的，如图3中所示，根据本发明无人机10包括照相机单元14。
此外，该无人机可以包括用于根据确定的路径接收飞行命令的装置40以及用于根据所述路径控制飞行的装置42。
根据本发明的照相机单元14进一步包括用于存储所捕捉图像的装置32、用于将关于通过照相机18可见的所飞越土地部分的信息与关于至少上一捕捉图像的至少一条信息相比较以确定所飞越土地部分与至少所述上一捕捉图像的重叠率的装置34、以及用于发送命令到照相机18以便只要所飞越土地部分的重叠率低于或等于预定重叠率就执行图像捕捉的装置36。
因此，根据本发明，照相机单元14将关于所飞越土地部分的一条信息，例如照相机单元14的照相机18所获得的土地部分视图与关于上一捕捉图像(例如上一存储图像)的至少一条信息相比较。
该比较结果允许确定在至少上一捕捉图像与通过照相机可见的所飞越土地部分之间的重叠区域的尺寸，因此定义重叠率。
关于所飞越土地部分的该条信息例如是该土地部分的低分辨率图像或高分辨率图像，或关于该土地部分的任何其它条信息。
特别是，该条信息可以对应于关于土地部分的至少一条捕捉上下文信息。
根据特定实施例，如图3中所示，照相机单元14进一步包括用于生成关于土地部分的至少一条捕捉上下文信息的装置30。
更确切地，根据实施例，存储装置32适于存储与所述捕捉图像相关联的该条上下文信息，并且比较装置34适于将用于生成一条上下文信息的装置30所生成的关于所飞越土地部分的至少一条上下文信息与关于至少上一捕捉图像的至少一条存储的上下文信息相比较以确定所飞越土地部分与至少上一捕捉图像的重叠率。
根据该信息，为了在最小化图像捕捉数目的同时允许建立良好质量的土地地图，预定重叠率为至少85％并且优选至少55％。在至少两幅连续图像之间的这样的重叠率允许几幅图像捕捉到要绘制的土地的相同点。
每幅捕捉图像与至少一条捕捉上下文信息一起存储在存储装置32中。
用于生成该照相机单元的一条上下文信息的装置30适于将一条上下文信息生成为，例如：
-由集成到照相机单元14的地理定位系统或GPS设备获得的一条地理定位信息和/或
-照相机单元14的位移速度和/或
-照相机的视角和/或
-照相机的朝向和/或
-照相机与地面之间的距离h。
如图3中所示，用于生成一条上下文信息的装置30例如从集成到照相机单元14的一个或几个传感器46所发出的一条信息中生成一条上下文信息。
根据另一实施例，这些用于生成一条上下文信息的装置30从经由捕捉的图像所确定的信息中生成一条上下文信息。
绘制进行期间所使用和存储的上下文信息可能依赖于要绘制的土地的地形。例如，在要绘制的土地相对平坦即具有小落差的情况下，一条地理定位信息可以被用作单一的一条上下文信息。
根据该例子，照相机单元14的比较装置34将所捕捉和存储的至少上一图像的地理定位信息与集成到照相机单元14的地理定位系统所生成的地理定位信息相比较。根据该比较结果，装置34定义上一捕捉图像与该照相机所见土地部分之间的重叠率。如果该比较装置所确定的所飞越土地部分的重叠率低于或等于预定重叠率，那么用于发送命令的装置36将发送命令到用于图像捕捉的该照相机。
该捕捉的图像将与装置30所生成的它的那条上下文信息一起被存储装置32存储。
这种土地地形的上下文信息还可以对应于该照相机与地面之间的距离h。
根据另一例子，当该土地具有落差，特别是巨大的落差，关于这些图像的上下文信息必须包括多个数据以便能够确定所捕捉和存储的至少上一图像与新飞越土地部分之间的真实重叠率。
图4示出具有巨大落差的土地16。从上文来看，在这种情况下，在图像捕捉期间必须存储多条上下文信息，特别是只要在真实的重叠率低于或等于预定重叠率就能够确定要捕捉的下一图像。
在这种情况下，该上下文信息必须包括特别是照相机单元14的位移速度、照相机14的视角、照相机14的朝向和在该照相机与地面之间的距离h。
例如，照相机14的朝向从下列传感器46中的至少一个所发出的信息确定：位于照相机单元14上的陀螺仪、加速度计或磁力计。
该照相机与地面之间的距离h可以根据所实施的不同方法确定，其中所使用的方法可以特别确定为要绘制的土地的地形的函数。
当要绘制的土地相对平坦，即，该土地的落差可以忽略，那么在该照相机与地面之间的距离h的计算方法包括在该无人机起飞之前执行的确定被称为初始距离的该距离h的先前步骤。
如图3中所示，该照相机与地面之间的初始距离h经由照相机单元14中的存储装置存储，该距离h由装载到该照相机单元上的用于评估照相机单元14海拔的设备38确定。
特别是如Parrot公司名下的文献EP2 644 240中所述，该设备38包括例如基于气压传感器和超声传感器的测量结果的海拔评估系统。
然后，该方法包括通过由照相机单元14的海拔评估系统38通过所存储的初始距离与所确定的该照相机与所飞越土地部分的地面之间的距离(也被称作当前照相机-地面距离)之间的差确定该照相机与所飞越土地部分的地面之间的距离-的步骤。
然而，当要绘制的土地的地貌显著时，确定该照相机与地面之间的距离的第二方法是优选的。
该第二方法包括分析该照相机的图像以产生从对从一幅图像到下一图像所捕捉的该土地部分的位移速度的分析推导出的水平速度信号的步骤，该位移速度例如以像素来确定。
为了该目的，照相机单元14进一步包括用于分析该照相机的图像的设备，该设备适于产生从对从一幅图像到下一图像所捕捉的该土地部分的位移速度的分析推导出的水平速度信号。
图5a和5b示出两幅连续的图像N-1和N，并且图5c示出图像N-1和N的叠加。
根据这两幅图像，有可能以像素确定该照相机单元的位移速度Vpix，如图5c中箭头50所示。
图6示出用于确定该照相机与地面之间的距离的不同参数。
那么，该照相机与地面之间的距离h被如下确定：
w是该俯视照相机可见的土地部分的宽度
FOV是视角
wpix是该俯视照相机的像素数目。
或
因此推断，该照相机与地面之间的距离h根据该等式确定：
现在图7中示出根据本发明的通过适于装载到无人机10上以绘制土地16地图的照相机单元的图像捕捉管理的方法，照相机单元14包括适于捕捉该无人机所飞越土地部分的连续图像的照相机18。
通过用于绘制土地16地图的照相机单元14的图像捕捉管理的方法特别包括下列步骤：
-将关于通过照相机18可见的所飞越土地部分的信息与关于至少上一捕捉图像的至少一条信息相比较以确定所飞越土地部分与至少所述上一捕捉图像的重叠率的步骤72，以及
-发送命令到该照相机以便只要所飞越土地部分的重叠率低于或等于预定重叠率就执行图像捕捉的步骤76。
因此，根据本发明，该方法执行对关于所飞越土地部分的一条信息(例如该土地部分的视图)与关于上一捕捉图像(例如上一存储图像)的至少一条信息的比较。
从上文来看，关于所飞越土地部分的该信息是例如该土地部分的低分辨率图像或高分辨率图像，或关于该土地部分的任何其它条信息。
特别是，该信息可以对应于关于土地部分的至少一条捕捉上下文信息。
根据所述方法的特定实施例，后者包括生成关于所飞越土地部分的至少一条上下文信息的步骤70。该步骤允许在飞越该土地期间识别照相机单元14的上下文，例如该照相机单元的地理定位和/或该照相机单元的位移速度和/或该照相机的视角和/或该照相机的朝向和/或该照相机与地面之间的距离。
步骤70之后是将关于所飞越土地部分的所述至少一条上下文信息与特别是由用于存储至少上一捕捉图像的装置32所存储的至少一条上下文信息相比较以确定所飞越土地部分与至少所述上一采集图像的重叠率的步骤72。
该步骤允许将正被无人机10飞越的土地部分的图像间接与上一捕捉图像甚至也与其它捕捉图像相比较。然后，该步骤确定正被飞越的土地部分与至少上一捕捉图像的重叠率。
在确定重叠率之后，该方法进行到将所飞越土地部分的重叠率与预定重叠率相比较的步骤74。
实际上，为了从一幅或几幅捕捉和存储的图像确定要捕捉的下一图像，必须确定该照相机单元在它位移之后的新位置是否允许在与一幅或几幅静止的捕获和存储图像具有预定重叠率的同时发现要绘制的土地的新部分。
在步骤74，如果所飞越土地部分的重叠率高于预定重叠率，那么该方法通过生成关于新飞越土地部分的至少一条新上下文信息进行到步骤70。
反之，即，所飞越土地部分的重叠率低于或等于预定重叠率，那么步骤74进行到发送命令到该照相机以执行图像捕捉的步骤76。
步骤76之后是存储该捕捉图像以及在生成关于所飞越土地部分的至少一条上下文信息的步骤70期间所生成的它的上下文信息的步骤78。
然后，步骤78之后是上述步骤70以便进行到要捕捉的下一图像的确定。
执行这些不同步骤直到要绘制的整个土地的图像捕捉完成。

Claims (16)

1.一种适于装载到无人机(10)上以绘制土地(16)地图的照相机单元(14)，包括适于捕捉所述无人机所飞越土地各部分的连续图像的照相机(18)，其特征在于，它包括：
-用于存储捕捉图像的装置(32)，
-用于将关于通过所述照相机可见的所飞越土地部分的信息与关于至少上一捕捉图像的至少一条信息相比较以确定所飞越土地部分与至少所述上一捕捉图像的重叠率的装置(34)，以及
-用于发送命令到所述照相机以便只要所飞越土地部分的重叠率低于或等于预定重叠率就执行图像捕捉的装置(36)。
2.根据前述权利要求所述的照相机单元，其特征在于，所述比较装置进行与关于土地部分的至少一条捕捉上下文信息的比较。
3.根据前述权利要求所述的照相机单元，其特征在于，其包括用于生成关于所飞越土地部分的至少一条捕捉上下文信息的装置(30)，并且在于：
-所述存储装置(32)适于存储与所述捕捉图像相关联的上下文信息，并且
-所述比较装置(34)适于将所述用于生成一条上下文信息的装置所生成的关于所飞越土地部分的至少一条上下文信息与关于至少上一捕捉图像的至少一条存储的上下文信息相比较以确定所飞越土地部分与至少上一捕捉图像的重叠率。
4.根据权利要求2和3所述的照相机单元，其特征在于，所述比较装置进行与一条地理定位信息和/或所述照相机单元的位移速度和/或所述照相机的视角和/或所述照相机的朝向和/或所述照相机与地面之间的距离的比较。
5.根据前述权利要求所述的照相机单元，其特征在于，其进一步包括：
-用于评估所述照相机单元的海拔的设备(38)，以及
-用于存储在所述无人机起飞之前由所述海拔评估设备确定的所述照相机与地面之间的初始距离的装置，
并且在于，所述照相机与所飞越土地部分的地面之间的距离是通过所述初始距离与在飞越所述土地部分期间所述照相机单元的所述海拔评估设备所确定的距离之差来确定的。
6.根据前述权利要求所述的照相机单元，其特征在于，其进一步包括用于分析所述照相机的图像的设备，所述设备适于产生从对从一幅图像到下一图像所捕捉的所述土地部分的位移速度的分析推导出的水平速度信号，并且在于，所述照相机与地面之间的距离进一步是所述水平速度信号的函数。
7.根据前述权利要求之一所述的照相机单元，其特征在于，只要所述重叠率至多为85％并且优选至多为50％，所述用于发送命令的装置就发送命令到所述照相机。
8.一种绘制土地(16)地图的无人机(10)，包括根据权利要求1至7中任一所述的照相机单元。
9.一种适于通过装载到无人机(10)上以绘制土地(16)地图的照相机单元的图像捕捉管理的方法，所述照相机单元包括适于捕捉所述无人机所飞越土地部分的连续图像的照相机(18)，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
-将关于通过所述照相机可见的所飞越土地部分的信息与关于至少上一捕捉图像的至少一条信息相比较以确定所飞越土地部分与至少所述上一捕捉图像的重叠率的步骤(72)，以及
-发送命令到所述照相机以便只要所飞越土地部分的重叠率低于或等于预定重叠率就执行图像捕捉的步骤(76)。
10.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述信息对应于关于土地部分的至少一条捕捉上下文信息。
11.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括生成关于所飞越土地部分的至少一条上下文信息的步骤(70)，并且在于，
-所述比较步骤(72)将关于所飞越土地部分的所述至少一条上下文信息与关于至少上一捕捉图像的至少一条存储的上下文信息相比较以确定所飞越土地部分与至少上一捕捉图像的重叠率。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括存储所述捕捉图像以及在所述生成关于所飞越土地部分的至少一条上下文信息的步骤(70)期间所生成的它的上下文信息的步骤(78)。
13.根据权利要求10至12之一所述的方法，其特征在于，所述上下文信息包括一条地理定位信息和/或所述照相机单元的位移速度和/或所述照相机的视角和/或所述照相机的朝向和/或所述照相机与地面之间的距离。
14.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，其进一步包括，在所述无人机起飞之前，通过评估所述照相机单元的海拔确定所述照相机与地面之间的初始距离的步骤，以及
在所述无人机的飞行期间，通过所述初始距离与所述照相机单元的海拔的评估距离之差确定所述照相机与所飞越土地部分的地面之间的距离的至少一个步骤。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，其进一步包括分析所述照相机的图像以便产生从对从一幅图像到下一图像所捕捉的所述土地部分的位移的分析推导出的水平速度信号的步骤，以及将所述照相机与地面之间的距离确定为所述水平速度信号的函数的步骤。
16.根据权利要求9至15之一所述的方法，其特征在于，所述预定重叠率至多为85％并且优选至多为50％。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109556578A (zh) * 2018-12-06 2019-04-02 成都天睿特科技有限公司 一种无人机旋扫式测量拍摄方法
CN112729244A (zh) * 2019-10-29 2021-04-30 南京迈界遥感技术有限公司 基于无人机搭载倾斜相机航摄图像重叠率检测系统及方法
CN114476065A (zh) * 2022-03-28 2022-05-13 黄河水利职业技术学院 一种测绘工程测量用无人机遥感装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3052556B1 (fr) * 2016-06-13 2018-07-06 Parrot Drones Ensemble d'imagerie pour drone et systeme comprenant un tel ensemble monte sur un drone volant
WO2018034033A1 (ja) * 2016-08-16 2018-02-22 本郷飛行機株式会社 通信制御装置
JP2018122701A (ja) 2017-01-31 2018-08-09 株式会社シマノ 自転車用動力伝達機構
JP6619761B2 (ja) * 2017-03-13 2019-12-11 ヤンマー株式会社 無人飛行撮影装置
US11061155B2 (en) 2017-06-08 2021-07-13 Total Sa Method of dropping a plurality of probes intended to partially penetrate into a ground using a vegetation detection, and related system
US10557936B2 (en) * 2017-06-30 2020-02-11 Gopro, Inc. Target value detection for unmanned aerial vehicles
JP6987557B2 (ja) * 2017-07-19 2022-01-05 株式会社熊谷組 施工状況取得方法
JP6761786B2 (ja) * 2017-08-10 2020-09-30 本田技研工業株式会社 天井地図作成方法、天井地図作成装置及び天井地図作成プログラム
JP7310811B2 (ja) 2018-06-26 2023-07-19 ソニーグループ株式会社 制御装置および方法、並びにプログラム
US10922817B2 (en) 2018-09-28 2021-02-16 Intel Corporation Perception device for obstacle detection and tracking and a perception method for obstacle detection and tracking
KR102117641B1 (ko) * 2018-11-19 2020-06-02 네이버시스템(주) 3차원 모델링 및 정사영상을 생성하기 위한 항공 촬영 장치 및 방법
CN118350975B (zh) * 2024-06-18 2024-08-23 北京翼动科技有限公司 一种无人机应急管理测绘系统

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5835137A (en) * 1995-06-21 1998-11-10 Eastman Kodak Company Method and system for compensating for motion during imaging
US5798786A (en) * 1996-05-07 1998-08-25 Recon/Optical, Inc. Electro-optical imaging detector array for a moving vehicle which includes two axis image motion compensation and transfers pixels in row directions and column directions
DE19822249A1 (de) * 1998-05-18 1999-11-25 Honeywell Ag Verfahren zur Bildabtastung
US20040257441A1 (en) * 2001-08-29 2004-12-23 Geovantage, Inc. Digital imaging system for airborne applications
US20030048357A1 (en) * 2001-08-29 2003-03-13 Geovantage, Inc. Digital imaging system for airborne applications
JP2007304407A (ja) * 2006-05-12 2007-11-22 Alpine Electronics Inc 車載カメラ用自動露出装置および車載カメラ用自動露出方法
JP4470926B2 (ja) * 2006-08-08 2010-06-02 国際航業株式会社 空中写真画像データセットとその作成方法および表示方法
JP4970296B2 (ja) * 2008-01-21 2012-07-04 株式会社パスコ オルソフォト画像の生成方法、および撮影装置
US8497905B2 (en) * 2008-04-11 2013-07-30 nearmap australia pty ltd. Systems and methods of capturing large area images in detail including cascaded cameras and/or calibration features
CA2710269C (en) * 2009-08-11 2012-05-22 Certusview Technologies, Llc Locating equipment communicatively coupled to or equipped with a mobile/portable device
WO2011152895A2 (en) * 2010-02-12 2011-12-08 The University Of North Carolina At Chapel Hill Systems and methods that generate height map models for efficient three dimensional reconstruction from depth information
JP5775354B2 (ja) * 2011-04-28 2015-09-09 株式会社トプコン 離着陸ターゲット装置及び自動離着陸システム
EP2527787B1 (en) * 2011-05-23 2019-09-11 Kabushiki Kaisha TOPCON Aerial photograph image pickup method and aerial photograph image pickup apparatus
JP5882693B2 (ja) * 2011-11-24 2016-03-09 株式会社トプコン 航空写真撮像方法及び航空写真撮像装置
FR2988618B1 (fr) 2012-03-30 2014-05-09 Parrot Estimateur d'altitude pour drone a voilure tournante a rotors multiples
JP6122591B2 (ja) * 2012-08-24 2017-04-26 株式会社トプコン 写真測量用カメラ及び航空写真装置
JP6055274B2 (ja) * 2012-10-31 2016-12-27 株式会社トプコン 航空写真測定方法及び航空写真測定システム
US9071732B2 (en) * 2013-03-15 2015-06-30 Tolo, Inc. Distortion correcting sensors for diagonal collection of oblique imagery
US9643722B1 (en) * 2014-02-28 2017-05-09 Lucas J. Myslinski Drone device security system
US9052571B1 (en) * 2014-06-20 2015-06-09 nearmap australia pty ltd. Wide-area aerial camera systems
US9046759B1 (en) * 2014-06-20 2015-06-02 nearmap australia pty ltd. Compact multi-resolution aerial camera system
US9635276B2 (en) * 2015-06-10 2017-04-25 Microsoft Technology Licensing, Llc Determination of exposure time for an image frame
FR3041135B1 (fr) * 2015-09-10 2017-09-29 Parrot Drone avec camera a visee frontale avec segmentation de l'image du ciel pour le controle de l'autoexposition
FR3041134B1 (fr) * 2015-09-10 2017-09-29 Parrot Drone avec camera a visee frontale dont les parametres de controle, notamment l'autoexposition, sont rendus independant de l'attitude.
FR3041136A1 (fr) * 2015-09-14 2017-03-17 Parrot Procede de determination d'une duree d'exposition d'une camera embarque sur un drone, et drone associe.
US10152828B2 (en) * 2015-09-30 2018-12-11 Umap AV Corp. Generating scene reconstructions from images

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109556578A (zh) * 2018-12-06 2019-04-02 成都天睿特科技有限公司 一种无人机旋扫式测量拍摄方法
CN112729244A (zh) * 2019-10-29 2021-04-30 南京迈界遥感技术有限公司 基于无人机搭载倾斜相机航摄图像重叠率检测系统及方法
CN114476065A (zh) * 2022-03-28 2022-05-13 黄河水利职业技术学院 一种测绘工程测量用无人机遥感装置
CN114476065B (zh) * 2022-03-28 2022-11-22 黄河水利职业技术学院 一种测绘工程测量用无人机遥感装置

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