CN107192330A - 远程测量物体坐标的方法、装置及飞行器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种远程测量物体坐标的方法,该方法包括如下步骤:获取移动平台与被测物体之间的目标距离值;获取所述被测物体的相对位置坐标;获取所述被测物体的平面位置坐标;获取所述移动平台的位置;计算所述被测物体的位置;计算所述被测物体的地理坐标。本发明还提供了一种远程测量物体坐标的装置及飞行器,与相关技术相比,本发明的远程测量物体坐标的方法、装置及飞行器远程测量物体位置的测量速度快且准确度高。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种电子技术领域,尤其涉及一种远程测量物体坐标的方法、装置及飞行器。
【背景技术】
随着社会的快速发展,智能设备快速兴起,在人类的建设发展中起到重要作用。
在远程测量的技术领域中,一般使用智能的无人机进行拍摄作业以协助测量。
然而,相关技术中,无人机只能告知用户无人机本身当前的坐标,包括经度、纬度和高度。用户通过所述无人机进行拍摄时,特别是对距离无人机较远的物体进行拍摄时,用户无法快速准确的获取被拍摄物体的坐标,从而直接影响了用户快速判断被拍摄物体的具体位置。
例如,边防武警在用无人机的机载高变焦倍率相机追踪偷渡人员时,由于被观测物体离所述无人机较远且所述相机朝向不一定与所述无人机朝向一致,导致武警无法快速判断偷渡人员的具体位置而使行动受阻;再比如,检测人员利用所述无人机对基础设施进行检测时,由于所述无人机与被检测物体相距较远,使检测人员无法快速获取病害的具体位置坐标,增加了病害标记工作的难度和降低工作效率。
因此,有必要提供一种新的远程测量物体坐标的方法、装置及飞行器。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种测量速度快且准确度高的远程测量物体坐标的方法、装置及飞行器。
为了达到上述目的,本发明提供了一种远程测量物体坐标的方法,该方法包括如下步骤:
获取移动平台与被测物体之间的目标距离值:通过移动平台测量其与被测物体之间的距离,确定该距离为目标距离值,所述被测物体在所述移动平台的测量方向上;
获取所述被测物体的相对位置坐标:为所述移动平台建立移动平台载体坐标系,获取所述被测物体在所述移动平台载体坐标系上的坐标,确定为相对位置坐标;
获取所述被测物体的平面位置坐标:为所述移动平台建立本地平面坐标系,根据所述相对位置坐标获取所述被测物体在所述本地平面坐标系上的平面位置坐标;
获取所述移动平台的位置:利用所述移动平台通过位置估测方式测出所述移动平台的地理坐标;
计算所述被测物体的位置:通过所述平面位置坐标以及所述移动平台的地理坐标,计算所述被测物体的地理坐标。
优选的,在所述获取移动平台与被测物体之间的目标距离值的步骤中:通过距离感测方式测量所述目标距离值。
优选的,所述移动平台包括测距仪,通过所述测距仪测得所述目标距离值。
优选的,所述移动平台还包括相机和云台,所述相机通过所述云台固定于所述移动平台,所述测距仪固定于所述相机,通过所述测距仪获得所述相机与所述被测物体之间的距离,并根据将该距离按预设规则计算后确定为所述移动平台与所述被测物体之间的所述目标距离值。
优选的,所述测距仪为一维激光测距仪,使所述一维激光测距仪的激光与所述相机的镜头轴线平行,将所述相机的视角中心对准所述被测物体,所述一维激光测距仪返回的距离即为所述相机与所述被测物体之间的所述距离。
优选的,在获取所述被测物体的相对位置坐标的步骤前,还包括如下步骤:
获取所述被测物体的第一位置坐标:为所述相机建立相机载体坐标系,使所述被测物体在所述相机载体坐标系的Xc轴上,根据所述目标距离值计算获取所述被测物体在所述相机载体坐标系的坐标,确定为第一位置坐标;
获取所述被测物体的第二位置坐标:为所述云台建立云台载体坐标系,根据所述第一位置坐标、所述云台载体坐标系到所述相机载体坐标系的旋转矩阵以及所述云台载体坐标系的原点到所述相机载体坐标系的原点的平移向量,计算获取所述被测物体在所述云台载体坐标系的坐标,确定为第二位置坐标。
优选的,在获取所述被测物体的相对位置坐标的步骤中,根据所述第二位置坐标、所述移动平台载体坐标系到所述云台载体坐标系的旋转矩阵以及所述移动平台载体坐标系的原点到所述云台载体坐标系的原点的平移向量,计算获取所述被测物体的相对位置坐标。
本发明还提供一种远程测量物体坐标的装置,包括:测距模块,用于测量所述装置与被测物体之间目标距离值,所述被测物体在所述测距模块的测量方向上;数据处理模块,用于为所述装置建立装置载体坐标系和本地平面坐标系,并根据所述目标距离值计算所述被测物体在所述装置载体坐标系的坐标,确定为相对位置坐标;还用于根据相对位置坐标计算获取所述被测物体在所述本地平面坐标系上的平面位置坐标;以及用于根据所述平面位置坐标以及所述装置的地理坐标,计算得到所述被测物体的地理坐标;位置估测模块,用于定位获取所述装置的地理坐标。
本发明同时提供一种飞行器,包括无人机飞行平台、装配于所述无人机飞行平台的动力装置和固定于所述无人机飞行平台的相机,所述飞行器还包括:传感器,固定于所述无人机飞行平台,用于检测被测物体与所述无人机飞行平台之间的目标距离值;数据处理器,与所述传感器通讯连接,用于为所述无人机飞行平台建立飞行平台载体坐标系和本地平面坐标系,并根据所述目标距离值计算所述被测物体在所述飞行平台载体坐标系的坐标,确定为相对位置坐标,以及用于根据相对位置坐标计算获取所述被测物体在所述本地平面坐标系上的平面位置坐标;定位装置,固定于所述无人机飞行平台,用于定位获取所述无人机飞行平台的地理坐标;及定位处理器,与所述数据处理器通讯连接,用于根据所述平面位置坐标以及所述无人机飞行平台的地理坐标,计算得到所述被测物体的地理坐标。
优选的,所述飞行器还包括固定于所述无人机飞行平台的云台,所述相机通过所述云台固定于所述无人飞行平台,所述传感器固定于所述相机,并使所述传感器的检测方向与所述相机的镜头轴线平行;所述数据处理器还用于为所述相机建立相机载体坐标系、为所述云台建立云台载体坐标系,根据所述目标距离值计算获取所述被测物体在所述相机载体坐标系的坐标,确定为第一位置坐标;并根据所述第一位置坐标、所述云台载体坐标系到所述相机载体坐标系的旋转矩阵以及所述云台载体坐标系的原点到所述相机载体坐标系的原点的平移向量,计算获取所述被测物体在所述云台载体坐标系的坐标,确定为第二位置坐标,通过所述第二位置坐标计算获取所述被测物体在所述飞行平台坐标系的所述相对位置坐标。
与相关技术相比,本发明的远程测量物体坐标的方法、装置及飞行器通过获取所述移动平台(或装置或飞行器)与被测物体之间的目标距离值,并建立所述移动平台的所述载体坐标系及本地平面坐标系,通过所述目标距离值获取所述被测物体在所述载体坐标系的位置坐标,再通过所述被测物体在所述载体坐标系的位置坐标获取所述被测物体在所述本地平面坐标系上的平面位置坐标,通过获取所述移动平台的地理坐标后,结合所述被测物体的所述平面位置坐标,获取所述被测物体的地理坐标,实现快速且准确的远程测量物体的坐标的目的。
【附图说明】
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它的附图,其中:
图1为本发明远程测量物体坐标的方法的流程框图;
图2为本发明远程测量物体坐标的方法的步骤S1的结构示意图;
图3为本发明远程测量物体坐标的方法的步骤S3结构示意图;
图4为本发明远程测量物体坐标的方法的步骤S4结构示意图;
图5为本发明远程测量物体坐标的方法的步骤S5结构示意图;
图6为本发明远程测量物体坐标的装置的结构框图;
图7为本发明飞行器的结构示意图。
【具体实施方式】
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,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,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它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,为本发明远程测量物体坐标的方法的流程框图。本发明提供了一种远程测量物体坐标的方法,该方法包括如下步骤:
请结合参图2,为本发明远程测量物体坐标的方法的步骤S1的结构示意图。
步骤S1、获取移动平台与被测物体之间的目标距离值:
通过移动平台100测量其与被测物体200之间的距离,确定该距离为目标距离值,所述被测物体200在所述移动平台100的测量方向上。
本实施方式中,所述移动平台100包括相机101、云台102、测距仪103和位置估测系统104。所述相机101通过所述云台102固定于所述移动平台100,所述测距仪103固定于所述相机101。具体的,所述测距仪103为距离传感的一维激光测距仪。当然,所述测距仪103并不限于此,还可以为红外仪、超声波仪等,或者也可以为视觉传感的视频测距仪,这都是可行的。所述位置估测系统104用于估测所述移动平台100的地理坐标。
需要说明的是,本实施方式中,所谓“地理坐标”包括经度、纬度和高度。
所述相机101与所述被测物体200之间的距离通过所述测距仪103测量获得,并根据该距离按预设规则计算后确定为所述移动平台100与所述被测物体200之间的所述目标距离值。
本步骤中,所述测距仪103测量时,将所述测距仪103固定安装在所述相机101上形成刚性连接(当然也包括固定在所述云台102且位于所述相机101旁边),并使所述一维激光测距仪的激光与所述相机101的镜头轴线平行。
由于激光与所述相机101的镜头的轴线相距较短,在测量远处的所述被测物体200时,激光打到所述被测物体200上的点约为所述相机101视角的正中央。因此,测量时,将所述相机101的视角中心对准所述被测物体200,所述一维激光测距仪返回的距离测量值与所述相机101到所述被测物体200之间的距离非常相近,误差在可控制的允许范围内,因此,所述一维激光测距仪返回的距离即为所述相机101与所述被测物体200之间的所述距离,即所述目标距离值,设为Lspotcx。
步骤S2、获取所述被测物体的第一位置坐标:
为所述相机101建立相机载体坐标系,使所述被测物体200在所述相机载体坐标系的Xc轴上,根据所述目标距离值计算获取所述被测物体200在所述相机载体坐标系的坐标,确定为第一位置坐标,设为则可得:
请结合参图3,为本发明远程测量物体坐标的方法的步骤S3结构示意图。
步骤S3、获取所述被测物体的第二位置坐标:
为所述云台102建立云台载体坐标系,根据所述第一位置坐标、所述云台载体坐标系到所述相机载体坐标系的旋转矩阵以及所述云台载体坐标系的原点到所述相机载体坐标系的原点的平移向量,计算获取所述被测物体在所述云台载体坐标系的坐标,确定为第二位置坐标,设为
本步骤中,所述云台102的roll、pitch、yaw三轴在同一点形成交叉点,并且所述相机101中心点(所述相机载体坐标系的原点)在该交叉点上。则被测物体200在所述云台坐标系的位置坐标,即所述第二位置坐标为:
其中,为所述云台载体坐标系到所述相机载体坐标系的旋转矩阵;为所述云台载体坐标系的原点到所述相机载体坐标系的原点的平移向量;αg、βg、γg分别为所述相机101在所述云台坐标系上的yaw、pitch、roll角度,该角度由所述云台102控制获取。
请结合参图4,为本发明远程测量物体坐标的方法的步骤S4结构示意图。
步骤S4、获取所述被测物体的相对位置坐标:
为所述移动平台100建立移动平台载体坐标系,获取所述被测物体200在所述移动平台载体坐标系上的坐标,确定为相对位置坐标,设为
根据所述第二位置坐标、所述移动平台载体坐标系到所述云台载体坐标系的旋转矩阵以及所述移动平台载体坐标系的原点到所述云台载体坐标系的原点的平移向量,计算获取所述被测物体200在所述移动平台载体坐标系中的相对位置坐标。
则所述被测物体200在所述移动平台载体坐标系上的坐标为:
其中,为所述移动平台载体坐标系到所述云台载体坐标系的旋转矩阵,为所述移动平台载体坐标系的原点到所述云台载体坐标系的原点的平移向量。
本步骤中,所述云台102与所述移动平台100为刚性连接,所述云台载体坐标系与所述移动平台载体坐标系只存在平移关系,没有旋转关系。需要说明的是,本实施试中,所述云台102通过缓冲机构连接到所述移动平台,形成刚性连接,以在拍摄中滤除掉不必要的震动。
需要说明的是,所谓相对位置坐标:以移动平台载体坐标系为原点,移动平台朝向为X轴的坐标系上的坐标,用来展示被测物体与移动平台之间的相对位置。
请结合参图5,为本发明远程测量物体坐标的方法的步骤S5结构示意图。
步骤S5、获取所述被测物体的平面位置坐标:
具体的,为所述移动平台100建立本地平面坐标系,本步骤中的本地平面坐标系以本地北东地位置坐标系为例说明,根据所述相对位置坐标获取所述被测物体200在所述本地平面坐标系上的平面位置坐标,设为则可得:
其中,为所述本地平面坐标系到所述移动平台载体坐标系的旋转矩阵;为所述本地平面坐标系的原点到所述移动平台载体坐标系的原点的平移向量,因所述本地平面坐标系的原点与所述移动平台载体坐标系的原点重合,故两个坐标系间没有平移向量;αb、βb、γb分别为所述移动平台100在所述本地平面坐标系上的yaw、pitch、roll角度,可通过在所述移动平台100设置姿态估测装置测量获得。
步骤S6、获取所述移动平台的位置:
利用所述移动平台100通过位置估测方式测出所述移动平台100的地理坐标。
本步骤中,通过所述位置估测系统104获取所述移动平台100的地理坐标。比如,所述位置估测系统104为GPS定位系统等。
步骤S7、计算所述被测物体的位置:
通过所述平面位置坐标以及所述移动平台的地理坐标,计算所述被测物体的地理坐标。即通过上述各坐标系的之间的关系进行反向推算得到所述被测物体的位置,包括其地理坐标,即包括经度、纬度和高度。在本实施例中,具体可通过如下公式进行计算:
hspot=hbase-z
其中,Latspot、Lonspot分别为所述被测物体的纬度、经度坐标,Latbase、Lonbase分别为所述移动平台的纬度、经度,Rearth为地球半径,x、y、z分别为本实施例中所述被测物体在本地北东地坐标系中的平面位置坐标的x、y、z值。
需要说明的是,本发明的远程测量物体坐标的方法还可以通过上述步骤S1-S7测量两个物体的具体位置,再计算出两个物体之间的距离,这也是可行的。比如:
通过本发明的远程测量物物体坐标的方法的步骤S1-S7分别获得A和B两点的经度和纬度,则A和B两点间的水平距离设为D,
D=Rearth·cos-1C·π÷180
其中,Rearth为地球半径,C可通过下列式子求得:
C=sin LatA·sin LatB·cos(LonA-LonB)+cos LatA·cos LatB
其中,LatA与LonA分别是A点的纬度与经度,LatB与LonB分别是B点的纬度与经度。
这对于本领域技术人员参考本申请的技术方案是很容易想到的。而所述远程测量物体坐标的方法可运用于无人机、无人探测车、无人潜水器等设备中,这都是可行的。
本发明的远程测量物体坐标的方法可实现快速且准确的远程测量物体的坐标的目的。
请结合参阅图6,为本发明远程测量物体坐标的装置的结构框图。本发明还提供一种远程测量物体坐标的装置600,包括相互通讯连接或电连接的测距模块601、数据处理模块602及位置估测模块603。
所述测距模块601用于测量所述装置600与被测物体(未图示)之间目标距离值,所述被测物体在所述测距模块601的测量方向上。
所述数据处理模块602用于为所述装置600建立装置载体坐标系和本地平面坐标系,并根据所述目标距离值计算所述被测物体在所述装置载体坐标系的坐标,确定为相对位置坐标;还用于根据相对位置坐标计算获取所述被测物体在所述本地平面坐标系上的平面位置坐标;以及用于根据所述平面位置坐标以及所述装置600的地理坐标,计算得到所述被测物体的地理坐标。所述本地平面坐标系可以为本地北东地坐标系,但然不限于此,其原理一样。
当然,所述测距模块601还可能通过相机或云台等其它结构连接到所述装置600,此时,所述数据处理模块602还用于为所述相机建立相机载体坐标系以及为所述云台建立云台载体坐标系,将所述目标距离值依次转换为所述相机载体坐标系的坐标、所述云台载体坐标系的坐标、所述装置载体坐标系的坐标及所述装置的所述平面坐标系的坐标,具体转换原理在上述远程测量物体坐标的方法中已详细描述,在此不在赘述。
所述位置估测模块603用于定位获取所述装置600的地理坐标,经如为GPS定位系统等。
请结合参阅图7,为本发明的飞行器的结构示意图。本发明同时提供一种飞行器700,包括无人机飞行平台701、动力装置702、云台703、相机704、传感器705、数据处理器(未图示)、定位装置707和定位处理器(未图示)。
所述无人机飞行平台701机无人机机身。
所述动力装置702装配于所述无人机飞行平台701,为所述飞行器700提供飞行动力。本实施方式中,所述动力装置702为螺旋桨。
所述云台703用于搭载其它协助结构装置,如摄像机等,可用于调节被搭载结构的角度和位置。
所述相机704固定于所述无人机飞行平台701,用于取景、对位及拍摄等。
本实施方式中,具体的,所述相机704通过所述云台703固定于所述无人机飞行平台701。
所述传感器705固定于所述无人机飞行平台701,用于检测被测物体与所述无人机飞行平台701之间的目标距离值。所述传感器705可以为激光测距仪、红外测距仪、超声波测距仪或视觉测距仪等,这都是可行的。
本实施方式中,所述传感器705为一维激光测距仪,其固定于所述相机704旁边,或者机固定于所述相机704,这也是可行的。并使所述传感器705的检测方向与所述相机704的镜头轴线平行。
当所述传感器705需要检测被测物体时,由于激光与所述相机704的镜头的轴线相距较短,在测量远处的所述被测物体时,激光打到所述被测物体上的点约为所述相机704视角的正中央。因此,测量时,将所述相机704的视角中心对准所述被测物体,所述一维激光测距仪返回的距离测量值与所述相机704到所述被测物体之间的距离非常相近,误差在可控制的允许范围内,因此,所述一维激光测距仪返回的距离即为所述相机704与所述被测物体之间的所述距离,即目标距离值。
本实施方式中,所述传感器705固定安装在所述相机704上形成刚性连接。
所述数据处理器与所述传感器通讯连接或电连接,用于为所述无人机飞行平台701建立飞行平台载体坐标系和本地平面坐标系(如,本地北东地坐标系),并根据所述目标距离值计算所述被测物体在所述飞行平台载体坐标系的坐标,确定为相对位置坐标,以及用于根据相对位置坐标计算获取所述被测物体在所述本地平面坐标系上的平面位置坐标。
当然,为了更高的定位精确度,所述数据处理器还用于为所述相机建立相机载体坐标系以及为所述云台建立云台载体坐标系,将所述目标距离值依次转换为所述相机载体坐标系的坐标、所述云台载体坐标系的坐标、所述飞行平台载体坐标系的坐标及所述飞行平台的所述平面坐标系的坐标。即,根据所述目标距离值计算获取所述被测物体在所述相机载体坐标系的坐标,确定为第一位置坐标;并根据所述第一位置坐标、所述云台载体坐标系到所述相机载体坐标系的旋转矩阵以及所述云台载体坐标系的原点到所述相机载体坐标系的原点的平移向量,计算获取所述被测物体在所述云台载体坐标系的坐标,确定为第二位置坐标,通过所述第二位置坐标计算获取所述被测物体在所述飞行平台坐标系的所述相对位置坐标。具体坐标转换原理在上述远程测量物体坐标的方法中已详细描述,在此不在赘述。
所述定位装置707固定于所述无人机飞行平台701,比如所述定位装置707为GPS定位系统等,用于定位获取所述无人机飞行平台701的地理坐标。
所述定位处理器与所述数据处理器通讯连接或电连接,用于根据所述平面位置坐标以及所述无人机飞行平台的地理坐标,计算得到所述被测物体的地理坐标。
需要说明的是,所述定位处理器与所述数据处理器即为所述飞行器700的软件程序。
与相关技术相比,本发明的远程测量物体坐标的方法、装置及飞行器通过获取所述移动平台(或装置或飞行器)与被测物体之间的目标距离值,并建立所述移动平台的所述载体坐标系及本地平面坐标系,通过所述目标距离值获取所述被测物体在所述载体坐标系的位置坐标,再通过所述被测物体在所述载体坐标系的位置坐标获取所述被测物体在所述本地平面坐标系上的平面位置坐标,通过获取所述移动平台的地理坐标后,结合所述被测物体的所述平面位置坐标,获取所述被测物体的地理坐标,实现快速且准确的远程测量物体的坐标的目的。
以上所述的仅是本发明的实施方式,在此应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出改进,但这些均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种远程测量物体坐标的方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
获取移动平台与被测物体之间的目标距离值:通过移动平台测量其与被测物体之间的距离,确定该距离为目标距离值,所述被测物体在所述移动平台的测量方向上;
获取所述被测物体的相对位置坐标:为所述移动平台建立移动平台载体坐标系,获取所述被测物体在所述移动平台载体坐标系上的坐标,确定为相对位置坐标;
获取所述被测物体的平面位置坐标:为所述移动平台建立本地平面坐标系,根据所述相对位置坐标获取所述被测物体在所述本地平面坐标系上的平面位置坐标;
获取所述移动平台的位置:利用所述移动平台通过位置估测方式测出所述移动平台的地理坐标;
计算所述被测物体的位置:通过所述平面位置坐标以及所述移动平台的地理坐标,计算所述被测物体的地理坐标。
2.根据权利要求1所述的远程测量物体坐标的方法,其特征在于,在所述获取移动平台与被测物体之间的目标距离值的步骤中:通过距离感测方式测量所述目标距离值。
3.根据权利要求2所述的远程测量物体坐标的方法,其特征在于,所述移动平台包括测距仪,通过所述测距仪测得所述目标距离值。
4.根据权利要求3所述的远程测量物体坐标的方法,其特征在于,所述移动平台还包括相机和云台,所述相机通过所述云台固定于所述移动平台,所述测距仪固定于所述相机,通过所述测距仪获得所述相机与所述被测物体之间的距离,并根据该距离按预设规则计算后确定为所述移动平台与所述被测物体之间的所述目标距离值。
5.根据权利要求4所述的远程测量物体坐标的方法,其特征在于,所述测距仪为一维激光测距仪,使所述一维激光测距仪的激光与所述相机的镜头轴线平行,将所述相机的视角中心对准所述被测物体,所述一维激光测距仪返回的距离即为所述相机与所述被测物体之间的所述距离。
6.根据权利要求4或5所述的远程测量物体坐标的方法,其特征在于,在获取所述被测物体的相对位置坐标的步骤前,还包括如下步骤:
获取所述被测物体的第一位置坐标:为所述相机建立相机载体坐标系,使所述被测物体在所述相机载体坐标系的Xc轴上,根据所述目标距离值计算获取所述被测物体在所述相机载体坐标系的坐标,确定为第一位置坐标;
获取所述被测物体的第二位置坐标:为所述云台建立云台载体坐标系,根据所述第一位置坐标、所述云台载体坐标系到所述相机载体坐标系的旋转矩阵以及所述云台载体坐标系的原点到所述相机载体坐标系的原点的平移向量,计算获取所述被测物体在所述云台载体坐标系的坐标,确定为第二位置坐标。
7.根据权利要求6所述的远程测量物体坐标的方法,其特征在于,在获取所述被测物体的相对位置坐标的步骤中,根据所述第二位置坐标、所述移动平台载体坐标系到所述云台载体坐标系的旋转矩阵以及所述移动平台载体坐标系的原点到所述云台载体坐标系的原点的平移向量,计算获取所述被测物体的相对位置坐标。
8.一种远程测量物体坐标的装置,其特征在于,包括:
测距模块,用于测量所述装置与被测物体之间目标距离值,所述被测物体在所述测距模块的测量方向上;
数据处理模块,用于为所述装置建立装置载体坐标系和本地平面坐标系,并根据所述目标距离值计算所述被测物体在所述装置载体坐标系的坐标,确定为相对位置坐标;还用于根据相对位置坐标计算获取所述被测物体在所述本地平面坐标系上的平面位置坐标;以及用于根据所述平面位置坐标以及所述装置的地理坐标,计算得到所述被测物体的地理坐标;
位置估测模块,用于定位获取所述装置的地理坐标。
9.一种飞行器,包括无人机飞行平台、装配于所述无人机飞行平台的动力装置和固定于所述无人机飞行平台的相机,其特征在于,所述飞行器还包括:
传感器,固定于所述无人机飞行平台,用于检测被测物体与所述无人机飞行平台之间的目标距离值;
数据处理器,与所述传感器通讯连接,用于为所述无人机飞行平台建立飞行平台载体坐标系和本地平面坐标系,并根据所述目标距离值计算所述被测物体在所述飞行平台载体坐标系的坐标,确定为相对位置坐标;以及用于根据相对位置坐标计算获取所述被测物体在所述本地平面坐标系上的平面位置坐标;
定位装置,固定于所述无人机飞行平台,用于定位获取所述无人机飞行平台的地理坐标;及
定位处理器,与所述数据处理器通讯连接,用于根据所述平面位置坐标以及所述无人机飞行平台的地理坐标,计算得到所述被测物体的地理坐标。
10.根据权利要求9所述的飞行器,其特征在于,所述飞行器还包括固定于所述无人机飞行平台的云台,所述相机通过所述云台固定于所述无人飞行平台,所述传感器固定于所述相机,并使所述传感器的检测方向与所述相机的镜头轴线平行;所述数据处理器还用于为所述相机建立相机载体坐标系、为所述云台建立云台载体坐标系,根据所述目标距离值计算获取所述被测物体在所述相机载体坐标系的坐标,确定为第一位置坐标;并根据所述第一位置坐标、所述云台载体坐标系到所述相机载体坐标系的旋转矩阵以及所述云台载体坐标系的原点到所述相机载体坐标系的原点的平移向量,计算获取所述被测物体在所述云台载体坐标系的坐标,确定为第二位置坐标,通过所述第二位置坐标计算获取所述被测物体在所述飞行平台坐标系的所述相对位置坐标。
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