CN109387181A - 地形绘制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种地形绘制方法及装置，所述方法包括：获取无人机在指定区域内各参考位置的海拔高度及所述无人机的仿地高度；其中，所述仿地高度是指所述无人机与地面之间的垂直高度；利用各参考位置的海拔高度及所述仿地高度确定各参考位置的地形高度；对相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果。本发明实施例不仅可以对平原地带的地形进行检测，而且还可以对一些山区等地带的地形进行精确测量，适用范围更为广泛。
Description
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别是涉及地形绘制方法及装置。
背景技术
现有的地形检测一般都是采用卫星测量、测绘飞机测量、全站仪等设备测量等。卫星测量和测绘飞机测量的优点是测量效率比较高，缺点是测量精度较低，适用范围比较小，对于一些特殊地区，例如山区丘陵地带等等，由于信号覆盖等原因，导致这些地区不能被测量。而基于全站仪等手持设备测量测量效率较低，覆盖范围也比较小。
因此，目前亟需一种对山区等地带的地形测量的方案。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种地形绘制方法以及一种地形绘制装置。
为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种地形绘制方法，所述方法包括：
获取无人机在指定区域内各参考位置的海拔高度及所述无人机的仿地高度；其中，所述仿地高度是指所述无人机与地面之间的垂直高度；
利用各参考位置的海拔高度及所述仿地高度确定各参考位置的地形高度；
对相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果。
优选地，所述利用各参考位置的海拔高度及所述仿地高度确定各参考位置的地形高度的步骤，包括：
计算各参考位置的海拔高度与所述仿地高度的差值，利用所述差值确定各参考位置的地形高度。
优选地，所述方法还包括：
获取各参考位置的经纬度信息。
优选地，所述对相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果的步骤，包括：
对处于同一经度的相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果。
优选地，所述对相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果的步骤，包括：
对处于同一纬度的相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果。
本发明实施例还公开了一种地形绘制装置，所述装置包括：
海拔及仿地高度获取模块，用于获取无人机在指定区域内各参考位置的海拔高度及所述无人机的仿地高度；其中，所述仿地高度是指所述无人机与地面之间的垂直高度；
地形高度确定模块，用于利用各参考位置的海拔高度及所述仿地高度确定各参考位置的地形高度；
地形绘制模块，用于对相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果。
优选地，所述地形高度确定模块包括：
地形高度计算子模块，用于计算各参考位置的海拔高度与所述仿地高度的差值，得到各参考位置的地形高度。
优选地，所述装置还包括：
经纬度信息获取模块，用于获取各参考位置的经纬度信息。
优选地，所述地形绘制模块包括：
第一地形绘制子模块，用于对处于同一经度的相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果。
优选地，所述地形绘制模块包括：
第二地形绘制子模块，用于对处于同一纬度的相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果。
本发明实施例还提供了一种飞行器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本发明实施例包括以下优点：
在本发明实施例中，通过获取无人机在指定区域内各参考位置的海拔高度及无人机的仿地高度，利用各参考位置的海拔高度及仿地高度确定各参考位置的地形高度，并对相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，从而得到指定区域的地形绘制结果。因此，本发明实施例提供的方案不仅可以对平原地带的地形进行检测，而且还可以对一些山区等地带的地形进行精确测量，适用范围更为广泛。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种地形绘制方法的步骤流程图；
图2是本发明实施例提供的一种地形绘制过程中无人机的海拔高度和仿地高度的示意图；
图3是本发明实施例提供的一种在指定区域内同经度选取参考位置的示意图；及
图4是本发明实施例提供的一种地形绘制装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下对本发明实施例进行详细的说明。
参照图1，示出了本发明实施例的一种地形绘制方法的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：
步骤101：获取无人机在指定区域内各参考位置的海拔高度及所述无人机的仿地高度。
在本发明实施例中，指定区域可以是山区地带等区域，海拔高度表示无人机与高出海平面之间的垂直距离。仿地高度是指无人机与地面之间的垂直高度。在实际应用中，当所测指定区域的地面没有覆盖物时，仿地高度就是指无人机与地面之间的垂直高度，而当所测指定区域的地面没有覆盖物(如农作物、树木等等)时，则仿地高度就是指无人机与覆盖物之间的垂直高度。在本发明实施例中，是以地面无覆盖物时所进行的方案描述，这种方式下所检测出来的地形结果更为准确。
当然，无人机的仿地高度可以是由工作人员根据指定区域的粗率观察地形预先设置的，以避免无人机在检测地形的过程中遇到撞击地面的风险。当无人机的仿地高度设定之后，无人机在对指定区域进行地形绘制的过程中需要按照预先设定的仿地高度飞行，也即无人机进行地形绘制过程中的飞行高度与地面保持一个恒定的垂直高度。
可以理解地，在实际应用中，无人机始终与地面保持同一高度飞行是不现实的，在本发明实施例中，通过距离传感器实时检测无人机与地面的飞行高度，以确保无人机距离地面的飞行高度与仿地高度尽量接近。
无人机中携带有如声呐、雷达、激光等测量无人机相对于地面的距离传感器，距离传感器可以实时获取与地面的垂直高度。在无人机进行地形绘制的过程中，距离传感器实时获取无人机的飞行高度，根据预先设置的仿地高度，对无人机的飞行高度进行实时调整。
参考位置可以是随机选取的，也可以是由预先由工作人员依据经纬度信息选取的，对此本发明实施例对此不加以限制。选取的参考位置可以为两个及以上，而对于具体的参考位置的个数，本领域技术人员可以根据实际需要自行设置，本发明实施例对此不加以限制。
无人机中可以携带有海拔高度测量传感器，如GPS(Global Positioning System，全球定位系统)、气压高度计等，可以通过GPS对无人机在地形绘制过程中进行导航，以实时获取无人机的海拔高度，当然也可以通过气压高度计通过不同高度的气压来获取无人机在地形绘制过程中的海拔高度。
具体地，本领域技术人员可以根据实际需要选取相应的海拔高度测量传感器进行测量，本发明实施例对此不加以限制。
在本发明实施例中，无人机在指定区域内各参考位置的海拔高度及无人机的仿地高度可以是在无人机作业过程中实时获取的，例如，在无人机进行作业(如播种等)时，获取无人机在各个参考位置处的海拔高度及作业时的仿地高度。当然，也可以在无人机工作完成时读取飞行日志，进而获取无人机本次作业过程中在各个参考位置的海拔高度以及无人机本次作业的仿地高度。
在实际应用中，本领域技术人员可以根据实际需要选择获取无人机在指定区域内各参考位置的海拔高度及无人机的仿地高度的时机，本发明实施例对此不加以限制。
优选地，所述方法还可以包括：
步骤S100：获取各参考位置的经纬度信息。
在本发明实施例中，在无人机上设置有GPS模块，可以通过该GPS模块检测无人机当前位置的经纬度信息，也即无人机当前位置的经纬度坐标信息，如(116.46，39.92)等等。
进而，可以根据所获取的各参考位置的经纬度信息，选取相应的参考位置进行插值处理，以绘制指定区域的地形，具体地，将在下述实施例中详细描述，在此不再加以赘述。
在获取到无人机在指定区域内各参考位置的海拔高度之后，进入步骤102。
步骤102：利用各参考位置的海拔高度及所述仿地高度确定各参考位置的地形高度。
在本发明实施例中，各参考位置的地形高度也即各参考位置的海拔高度，在获取到无人机在各个参考位置的海拔高度时，进而可以依据预先设置的仿地高度计算得出各参考位置的地形高度。
优选地，步骤102可以包括如下子步骤：
子步骤S11：计算各参考位置的海拔高度与所述仿地高度的差值，利用所述差值确定各参考位置的地形高度。
在某些地区(如山区、丘陵等)，地形是此起彼伏的，并非是平坦的，因而，在这些地区各个位置点的地形高度并非是完全相同的。在本发明实施例中，各参考位置的地形高度即为各参考位置的海拔高度。在获取到无人机在各个参考位置的海拔高度之后，进一步利用预置仿地高度，计算二者的差值即可确定各个参考位置的地形高度。
具体地，参照图2，示出了本发明实施例提供的一种地形绘制过程中无人机的海拔高度和仿地高度的结构示意图。如图2所示，在地形绘制过程中，无人机由①时刻到②时刻的飞行过程中，无人机距离地面的飞行高度是保持不变的，同为h1，并获取无人机在①时刻和②时刻处的海拔高度H1和H2，并计算无人机在①时刻和②时刻处的海拔高度和仿地高度的差值，即可获取到无人机在①时刻和②时刻所处位置的地形高度。也即，无人机在①时刻所处位置的地形高度为：H1-h1，无人机在②时刻所处位置的地形高度为：H2-h1。
在获取到各参考位置的地形高度之后，进入步骤103。
步骤103：对相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果。
在本发明实施例中，插值处理可以包括线性插值方法。在获取到指定区域内各参考位置的地形高度之后，可以选取所有参考位置中相邻的参考位置，对这些相邻参考位置的地形高度进行插值处理，进而可以得到该指定区域的地形绘制结果。
举例说明，线性插值具体可以包括如下步骤：
步骤S1：获取指定区域内两个相邻的参考位置A和B，并获取A和B的地形高度数值；
步骤S2：在A和B之间均匀选取N个位置点；例如，A和B之间的距离为50m，在A和B之间选取4个位置，则每隔10m选取一个位置点。
步骤S3：依据A和B的地形高度数值，分别在选取的N个位置点处进行插值，即可得到A和B点之间的地形高度分布；
步骤S4：对该指定区域内的其它相邻参考位置均循环上述步骤S1-S3，即可得到该指定区域的地形绘制结果。
当然，在本发明实施例中，也可以采用其它插值方法获取指定区域的地形绘制结果，具体地，将在下述优选实施例中详细说明。
优选地，所述步骤103可以包括如下子步骤：
子步骤1031：对处于同一经度的相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果。
在本发明实施例中，对于在相同经度上起伏较大，且在相同纬度上分布较均匀的指定区域，可以选取该指定区域内处于同一经度的相邻参考位置，对处于同一经度的相邻参考位置的地形高度进行插值，以确定处于同一经度上的相邻参考位置之间的地形高度，进而可以获取该指定区域的绘制地形高度。
具体地，参照图3，示出了本发明实施例提供的一种在指定区域内同经度选取参考位置的结构示意图。
如图3所示，在指定区域内，处于同一经度的参考位置有11个，分别是A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K，在获取到这些参考位置点的地形高度之后，可以在该经度上相邻两个参考位置之间均匀选取若干个位置点，进而依据该相邻两个参考位置的地形高度对选取的若干个位置点进行插值，以确定该经度上两个相邻参考位置点之间的地形绘制结果。
当然，在指定区域内，若在不同经度上同时存在多个参考位置，则对于该指定区域不同经度上的相邻参考位置的地形高度均采用上述插值方式，进而可以获取该指定区域的地形绘制结果。
优选地，所述步骤103还可以包括如下子步骤：
子步骤1032：对处于同一纬度的相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果。
在本发明实施例中，对于在相同纬度上起伏较大，且在相同经度上分布较均匀的指定区域，可以选取该指定区域内处于同一纬度的相邻参考位置，对处于同一纬度的相邻参考位置的地形高度进行插值，以确定处于同一纬度上的相邻参考位置之间的地形高度，进而可以获取该指定区域的绘制地形高度。
具体地，对指定区域内处于同一纬度的相邻参考位置的地形高度进行插值的处理方式，与上述指定区域内处于同一经度的相邻参考位置的地形高度进行插值的处理方式相同，在此不再加以详细赘述。
当然，在指定区域内，若在不同纬度上同时存在多个参考位置，则对于该指定区域不同纬度上的相邻参考位置的地形高度均采用上述插值方式，进而可以获取该指定区域的地形绘制结果。
在本发明实施例中，通过获取无人机在指定区域内各参考位置的海拔高度及无人机的仿地高度，利用各参考位置的海拔高度及仿地高度确定各参考位置的地形高度，并对相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，从而得到指定区域的地形绘制结果。相对于在先技术方案，本发明实施例可以对一些山区地带的地形进行精确测量，适用范围更为广泛。
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
参照图4，示出了本发明实施例的一种地形绘制装置的结构框图，具体可以包括如下模块：
海拔及仿地高度获取模块401，用于获取无人机在指定区域内各参考位置的海拔高度及所述无人机的仿地高度；其中，所述仿地高度是指所述无人机与地面之间的垂直高度；
地形高度确定模块402，用于利用各参考位置的海拔高度及所述仿地高度确定各参考位置的地形高度；
地形绘制模块403，用于对相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果。
在本发明一种优选实施例中，所述地形高度确定模块402包括：
地形高度计算子模块，用于计算各参考位置的海拔高度与所述仿地高度的差值，得到各参考位置的地形高度。
在本发明的一种优选实施例中，所述装置还包括：
经纬度信息获取模块，用于获取各参考位置的经纬度信息。
在本发明的一种优选实施例中，所述地形绘制模块403包括：
第一地形绘制子模块，用于对处于同一经度的相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果。
在本发明的一种优选实施例中，所述地形绘制模块403包括：
第二地形绘制子模块，用于对处于同一纬度的相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果。
在本发明实施例中，通过获取无人机在指定区域内各参考位置的海拔高度及无人机的仿地高度，利用各参考位置的海拔高度及仿地高度确定各参考位置的地形高度，并对相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，从而得到指定区域的地形绘制结果。相对于在先技术方案，本发明实施例可以对一些山区地带的地形进行精确测量，适用范围更为广泛。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
另外，本发明实施例还公开了一种飞行器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述实施例所述方法的步骤。
另外，本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例所述方法的步骤。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种地形绘制方法以及一种地形绘制装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (12)
1.一种地形绘制方法，其特征在于，包括：
获取无人机在指定区域内各参考位置的海拔高度及所述无人机的仿地高度；其中，所述仿地高度是指所述无人机与地面之间的垂直高度；
利用各参考位置的海拔高度及所述仿地高度确定各参考位置的地形高度；
对相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用各参考位置的海拔高度及所述仿地高度确定各参考位置的地形高度的步骤，包括：
计算各参考位置的海拔高度与所述仿地高度的差值，利用所述差值确定各参考位置的地形高度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取各参考位置的经纬度信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果的步骤，包括：
对处于同一经度的相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果的步骤，包括：
对处于同一纬度的相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果。
6.一种地形绘制装置，其特征在于，包括：
海拔及仿地高度获取模块，用于获取无人机在指定区域内各参考位置的海拔高度及所述无人机的仿地高度；其中，所述仿地高度是指所述无人机与地面之间的垂直高度；
地形高度确定模块，用于利用各参考位置的海拔高度及所述仿地高度确定各参考位置的地形高度；
地形绘制模块，用于对相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述地形高度确定模块包括：
地形高度计算子模块，用于计算各参考位置的海拔高度与所述仿地高度的差值，得到各参考位置的地形高度。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
经纬度信息获取模块，用于获取各参考位置的经纬度信息。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述地形绘制模块包括：
第一地形绘制子模块，用于对处于同一经度的相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述地形绘制模块包括：
第二地形绘制子模块，用于对处于同一纬度的相邻两个参考位置之间的地形高度进行插值处理，得到地形绘制结果。
11.一种飞行器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
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