CN109871027B - 一种倾斜摄影方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种倾斜摄影方法及系统，该倾斜摄影方法将两个相机分别固定装设在无人飞行器上，所述方法包括如下步骤：在地图的初始界面上选择拍摄的起始位置，分别设置相应的拍摄参数并在所述地图上生成无人飞行器航线的预览数据；将所述拍摄参数发送至所述无人飞行器使其沿所述航线执行飞行作业，并在所述无人飞行器飞行到特定地点时带动所述相机转动并拍摄图像。通过无人飞行器的转向带动固定装设其上的相机转向，其飞行轨迹为由内向外循环的圆弧形贝赛尔曲线，既能在覆盖面积内保证每个被拍摄的物体的面尽可能多，又能保证较高的飞行效率，相比于现有的倾斜摄影方法通过摆动相机来拍摄，无复杂的机械结构摆动，构造简单可靠。

Description

一种倾斜摄影方法及系统

技术领域

本发明涉及倾斜摄影技术领域，尤其涉及一种倾斜摄影方法及系统。

背景技术

倾斜摄影技术是国际摄影测量领域近十几年发展起来的一项高新技术，该技术通过从一个垂直、四个倾斜的五个不同的视角同步采集影像，获取到丰富的建筑物顶面及侧视的高分辨率纹理。它不仅能够真实地反映地物情况，高精度地获取物方纹理信息，还可通过先进的定位、融合、建模等技术，生成真实的三维城市模型。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的倾斜摄影方法需要在无人机上搭配五台相机，其拍摄角度固定在五台相机的朝向上，覆盖率低，拍摄的航线效率低，冗余照片太多，成效效果很差，同时无人机带相机整体也过于笨重；而在无人机上采用双相机的模式，需要将双相机进行机械摆动以达到视野覆盖，和五相机模式一样，其拍摄的飞行路线均是S型路线或井字路线，拍摄的航线效率较低。

发明内容

为了克服现有技术中相关产品的不足，本发明提出一种倾斜摄影方法及系统，解决现有的倾斜摄影方法及装置覆盖率以及拍摄航线效率低的问题。

本发明提供了一种倾斜摄影方法，将两个相机分别固定装设在无人飞行器上，所述方法包括如下步骤：

在地图的初始界面上选择拍摄的起始位置，分别设置相应的拍摄参数并在所述地图上生成无人飞行器航线的预览数据；

将所述拍摄参数发送至所述无人飞行器使其沿所述航线执行飞行作业，并在所述无人飞行器飞行到特定地点时带动所述相机转动并拍摄图像。

在某些实施方式中，所述在地图的初始界面上选择拍摄的起始位置包括：

移动地图控制标记指针在所述地图上的落点，以其落点所在的位置为拍摄的起始位置，或输入GPS坐标，以输入的所述GPS坐标为拍摄的起始位置。

在某些实施方式中，，所述分别设置相应的拍摄参数包括：

分别设置所述无人飞行器的飞行方向、高度、航速、转动角度、数据的反馈间隔以及相机的拍摄间隔。

在某些实施方式中，所述方法还包括：接收无人飞行器反馈的状态数据，并根据所述状态数据自动判断当前无人飞行器是否正常工作，并在其状态异常时发送控制指令调整所述无人飞行器的拍摄参数。

在某些实施方式中，所述无人飞行器航线的预览数据包括无人飞行器的飞行轨迹以及覆盖面积大小。

本发明提供了一种倾斜摄影系统，应用于上述任一项所述的倾斜摄影方法，包括：控制组件、无人飞行器以及相机组件，所述相机组件装设在所述无人飞行器上，所述无人飞行器与所述控制组件通信连接；

所述控制组件用于在地图的初始界面上选择拍摄的起始位置，分别设置相应的拍摄参数并在所述地图上生成无人飞行器航线的预览数据，将所述拍摄参数发送至所述无人飞行器；

所述相机组件包括至少两个相机，用于拍摄地图上相应地点的图像；

所述无人飞行器用于沿所述飞行轨迹执行飞行作业，并在飞行到特定地点时带动所述相机转动并拍摄图像。

在某些实施方式中，所述控制组件在地图的初始界面上选择拍摄的起始位置的方式包括：

移动地图控制标记指针在所述地图上的落点，以其落点所在的位置为拍摄的起始位置，或输入GPS坐标，以输入的所述GPS坐标为拍摄的起始位置。

在某些实施方式中，所述控制组件用于：

分别设置所述无人飞行器的飞行方向、高度、航速、转动角度、数据的反馈间隔以及相机的拍摄间隔。

在某些实施方式中，所述控制组件还用于：接收无人飞行器反馈的状态数据，并根据所述状态数据自动判断当前无人飞行器是否正常工作，并在其状态异常时发送控制指令调整所述无人飞行器的拍摄参数。

在某些实施方式中，所述无人飞行器航线的预览数据包括无人飞行器的飞行轨迹以及覆盖面积大小。

与现有技术相比，本发明有以下优点：

本发明实施例所述的倾斜摄影方法将两个相机分别固定装设在无人飞行器上，通过无人飞行器的转向带动固定装设其上的相机转向，其飞行轨迹为由内向外循环的圆弧形贝赛尔曲线，既能在覆盖面积内保证每个被拍摄的物体的面尽可能多，又能保证较高的飞行效率，相比于现有的倾斜摄影方法通过摆动相机来拍摄，无复杂的机械结构摆动，构造简单可靠。

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。

图1为本发明所述倾斜摄影方法的流程示意图；

图2为本发明所述无人飞行器的飞行轨迹示意图；

图3为本发明所述倾斜摄影系统的结构示意图。

具体实施方式

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实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本发明的较佳实施例。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1所示，所述倾斜摄影方法将两个相机分别固定装设在无人飞行器上，具体包括如下步骤：

S101：在地图的初始界面上选择拍摄的起始位置，分别设置相应的拍摄参数并在所述地图上生成无人飞行器航线的预览数据。

所述的地图是基于用户或技术人员进行倾斜摄影前参数设置的控制界面所导入的地图数据，主要用于直观的显示所要进行倾斜摄影的实际地理位置，用户通过在在地图的初始界面上选择拍摄的起始位置来确定无人飞行器的飞行起点。

在本发明实施例中，所述在地图的初始界面上选择拍摄的起始位置的方式包括如下至少一种：移动地图控制标记指针在所述地图上的落点，以其落点所在的位置为拍摄的起始位置，或输入GPS坐标，以输入的所述GPS坐标为拍摄的起始位置。

在本发明实施例中，所述分别设置相应的拍摄参数包括所述无人飞行器的飞行方向、高度、航速、转动角度、数据的反馈间隔以及相机的拍摄间隔；所述的高度包括无人飞行器的起飞高度以及飞行高度，所述起飞高度是指无人飞行器在攀升到一个高度后，开始飞向拍摄的起始位置，所述的飞行高度是指无人飞行器进行倾斜摄影时的飞行高度；所述的转动角度则是指所述的无人飞行器沿所述飞行轨迹执行飞行作业，当到达一个相机的拍摄间隔时，该位置相对于起始位置转向的角度；所述数据的反馈间隔是指无人飞行器向用户的控制界面反馈数据的时间间隔，例如，1分钟反馈一次或3分钟反馈一次等，所述反馈的数据包括无人飞行器的状态数据以及相机拍摄的图像数据，所述相机的拍摄间隔是指相机间隔拍摄一次的时间段；所述无人飞行器航线的预览数据包括无人飞行器的飞行轨迹以及覆盖面积大小，所述无人飞行器的飞行轨迹以及覆盖面积大小由所述无人飞行器的飞行方向与转动角度确定，如图2所示，所述无人飞行器的飞行轨迹是由内向外循环的圆弧形贝赛尔曲线。

在本发明实施例中，为了保证拍摄的图像数据的质量，所述拍摄参数会根据实际需求来设置，例如，当所述无人飞行器的飞行高度较高时，若相机的拍摄间隔太大，则不能覆盖足够多的目标对象，此时需要对应调小相机的拍摄间隔，以尽可能覆盖多的目标对象。

S102：将所述拍摄参数发送至所述无人飞行器使其沿所述航线执行飞行作业，并在所述无人飞行器飞行到特定地点时带动所述相机转动并拍摄图像。

所述的无人飞行器沿所述飞行轨迹执行飞行作业，当到达一个相机的拍摄间隔时，该位置为航点位置，所述航点位置之间的间隔大小由所述相机的拍摄间隔确定，此时无人飞行器相对于起始位置带动所述相机转向了一个角度，所述相机拍摄当前位置处的图像数据，重复该过程，直至无人飞行器飞行完全部的轨迹；由于本发明实施例中，所述无人飞行器的飞行轨迹为由内向外循环的圆弧形贝赛尔曲线，通过无人飞行器的转向带动固定装设其上的相机转向，既能在覆盖面积内保证每个被拍摄的物体的面尽可能多，又能保证较高的飞行效率。

S103：接收无人飞行器反馈的状态数据，并根据所述状态数据自动判断当前无人飞行器是否正常工作，并在其状态异常时发送控制指令调整所述无人飞行器的拍摄参数。

所述无人飞行器反馈的状态数据包括当前无人飞行器的工作状态数据、高度数据、飞行方向数据、航速等，当所述状态数据与实际设置不符或在外部因素干扰时，如遇到障碍物、电力不足、天气影响等情况，可以对应发送控制指令调整所述无人飞行器的拍摄参数，使其能正常工作。

本发明实施例所述的倾斜摄影方法将两个相机分别固定装设在无人飞行器上，通过无人飞行器的转向带动固定装设其上的相机转向，其飞行轨迹为由内向外循环的圆弧形贝赛尔曲线，既能在覆盖面积内保证每个被拍摄的物体的面尽可能多，又能保证较高的飞行效率，相比于现有的倾斜摄影方法通过摆动相机来拍摄，无复杂的机械结构摆动，构造简单可靠。

参阅图3所示，为本发明所述倾斜摄影系统的结构示意图，所述倾斜摄影系统应用于上述实施例所述的倾斜摄影方法，包括：控制组件1、无人飞行器2以及相机组件3，所述相机组件3装设在所述无人飞行器2上，所述无人飞行器2与所述控制组件1通信连接；

所述控制组件1用于在地图的初始界面上选择拍摄的起始位置，分别设置相应的拍摄参数并在所述地图上生成无人飞行器2航线的预览数据，将所述拍摄参数发送至所述无人飞行器2；所述控制组件1在地图的初始界面上选择拍摄的起始位置的方式包括如下至少一种：移动地图控制标记指针在所述地图上的落点，以其落点所在的位置为拍摄的起始位置，或输入GPS坐标，以输入的所述GPS坐标为拍摄的起始位置。所述无人飞行器2航线的预览数据包括无人飞行器2的飞行轨迹以及覆盖面积大小。

所述控制组件1用于分别设置所述无人飞行器2的飞行方向、高度、航速、转动角度、数据的反馈间隔以及相机的拍摄间隔；以及接收无人飞行器2反馈的状态数据，并根据所述状态数据自动判断当前无人飞行器2是否正常工作，并在其状态异常时发送控制指令调整所述无人飞行器2的拍摄参数。

所述相机组件3包括至少两个相机，用于拍摄地图上相应地点的图像。

所述无人飞行器2用于沿所述飞行轨迹执行飞行作业，并在飞行到特定地点时带动所述相机转动并拍摄图像。

本发明实施例所述的倾斜摄影系统可执行上述实施例所提供的倾斜摄影方法，所述倾斜摄影系统具备上述实施例所述倾斜摄影方法相应的执行步骤以及有益效果，具体请参阅上述倾斜摄影方法的实施例，本发明实施例在此不再赘述。

在本发明所提供的上述实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

所述作为分离部件说明的模块或组件可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或组件显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，既可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或组件来实现本实施例方案的目的。

以上仅为本发明的实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种倾斜摄影方法，其特征在于，将两个相机分别固定装设在无人飞行器上，且通过无人飞行器的转向带动固定装设其上的相机转向，所述方法包括如下步骤：

在地图的初始界面上选择拍摄的起始位置，分别设置相应的拍摄参数并在所述地图上生成无人飞行器航线的预览数据；其中，所述拍摄参数包括转动角度和相机的拍摄间隔，当到达一个相机的拍摄间隔时，该位置为航点位置，所述航点位置之间的间隔大小由所述相机的拍摄间隔确定，此时无人飞行器相对于起始位置带动所述相机转向了一个角度，位于所述起始位置同一方向上的所有所述航点位置相对于所述起始位置的所述转动角度相同；所述无人飞行器航线的预览数据包括无人飞行器的飞行轨迹以及覆盖面积大小，所述无人飞行器的飞行轨迹以及覆盖面积大小由所述无人飞行器的飞行方向与转动角度确定；

将所述拍摄参数发送至所述无人飞行器使其沿所述航线执行飞行作业，并在所述无人飞行器飞行到特定地点时带动所述相机转动并拍摄图像，所述无人飞行器的飞行轨迹为由内向外循环的圆弧形贝塞尔曲线。

2.根据权利要求1所述的倾斜摄影方法，其特征在于，所述在地图的初始界面上选择拍摄的起始位置包括：

移动地图控制标记指针在所述地图上的落点，以其落点所在的位置为拍摄的起始位置，或输入GPS坐标，以输入的所述GPS坐标为拍摄的起始位置。

3.根据权利要求1所述的倾斜摄影方法，其特征在于，所述分别设置相应的拍摄参数还包括：

分别设置所述无人飞行器的飞行方向、高度、航速以及数据的反馈间隔。

4.根据权利要求1所述的倾斜摄影方法，其特征在于，所述方法还包括：接收无人飞行器反馈的状态数据，并根据所述状态数据自动判断当前无人飞行器是否正常工作，并在其状态异常时发送控制指令调整所述无人飞行器的拍摄参数。

5.一种倾斜摄影系统，应用于权利要求1-4任一项所述的倾斜摄影方法，其特征在于，包括：控制组件、无人飞行器以及相机组件，所述相机组件装设在所述无人飞行器上，且通过无人飞行器的转向带动固定装设其上的相机组件转向，所述无人飞行器与所述控制组件通信连接；

所述控制组件用于在地图的初始界面上选择拍摄的起始位置，分别设置相应的拍摄参数并在所述地图上生成无人飞行器航线的预览数据，将所述拍摄参数发送至所述无人飞行器；其中，所述拍摄参数包括转动角度和相机的拍摄间隔，当到达一个相机的拍摄间隔时，该位置为航点位置，所述航点位置之间的间隔大小由所述相机的拍摄间隔确定，此时无人飞行器相对于起始位置带动所述相机转向了一个角度，位于所述起始位置同一方向上的所有所述航点位置相对于所述起始位置的所述转动角度相同；所述无人飞行器航线的预览数据包括无人飞行器的飞行轨迹以及覆盖面积大小，所述无人飞行器的飞行轨迹以及覆盖面积大小由所述无人飞行器的飞行方向与转动角度确定；

所述相机组件包括至少两个相机，用于拍摄地图上相应地点的图像；

所述无人飞行器用于沿所述飞行轨迹执行飞行作业，并在飞行到特定地点时带动所述相机转动并拍摄图像，所述无人飞行器的飞行轨迹为由内向外循环的圆弧形贝塞尔曲线。

6.根据权利要求5所述的倾斜摄影系统，其特征在于，所述控制组件在地图的初始界面上选择拍摄的起始位置的方式包括：

移动地图控制标记指针在所述地图上的落点，以其落点所在的位置为拍摄的起始位置，或输入GPS坐标，以输入的所述GPS坐标为拍摄的起始位置。

7.根据权利要求5所述的倾斜摄影系统，其特征在于，所述控制组件用于：

分别设置所述无人飞行器的飞行方向、高度、航速、转动角度、数据的反馈间隔以及相机的拍摄间隔。

8.根据权利要求5所述的倾斜摄影系统，其特征在于，所述控制组件还用于：接收无人飞行器反馈的状态数据，并根据所述状态数据自动判断当前无人飞行器是否正常工作，并在其状态异常时发送控制指令调整所述无人飞行器的拍摄参数。

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