CN111741216B - 一种无人机影像采集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人机影像采集方法，涉及无人机技术领域，包括判断是否接收到包含无人机已飞行至第一预设位置处的信息；当接收到时，根据昼夜情况生成控制红外热成像仪或可见光摄像机拍摄预设尺寸照片的信号；获取所拍摄预设尺寸照片的图像数据并根据该图像数据获得目标外形轮廓；根据目标外形轮廓计算获得目标的几何中心值；判断目标的几何中心值是否等于红外热成像仪或可见光摄像机发送的所拍摄预设尺寸照片的几何中心值；当等于时控制扫描伺服装置按照轨迹进行运动，同时控制高光谱相机或红外热成像仪进行影像拍摄并采集影像拍摄数据；根据采集到的影像拍摄数据进行降噪处理，获得目标清晰影像。本发明具有采集图像精度和清晰度高的优点。

Description

一种无人机影像采集方法
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机影像采集方法。
背景技术
随着经济建设的迅速发展和地理国情监测的提出，亟需大力发展地理国情信息实时获取和快速处理的技术体系。相对于传统的工程测量而言，以卫星、大飞机为搭载平台的遥感和航空摄影技术可以快速获取大范围的地理国情信息，能够在国家基本地形图的测制和更新中发挥着重要的作用。而随着无人机技术投入民用领域，以及数码相机技术的快速发展，无人机与遥感技术相结合形成的无人机遥感一体化系统成为目前地理国情监测领域的一个重要发展方向。因其具有机动、快速、经济等优点，这使得该系统在小区域测绘和应急数据获取等方面有着独特的优势。
但是，由于无人机的图像采集的质量，不仅与环境因素相关，也与摄像头的成像质量有关，还与数据采集处理系统对采集图像的处理方法有关，一旦任何一个因素出现偏差，拍摄的图像就可能会产生较多的噪点，使得最终的采集结果不理想。
发明内容
因此，本发明实施例要解决的技术问题在于现有技术中的无人机图像采集系统精度低、图像清晰度低。
为此，本发明实施例的一种无人机影像采集方法，包括如下步骤：
S1、判断是否接收到包含无人机已飞行至第一预设位置处的信息；
S2、当接收到包含无人机已飞行至第一预设位置处的信息时，根据昼夜情况生成控制红外热成像仪或可见光摄像机拍摄预设尺寸照片的信号；
S3、获取红外热成像仪或可见光摄像机发送的所拍摄预设尺寸照片的图像数据并根据该图像数据获得目标外形轮廓；
S4、根据目标外形轮廓计算获得目标的几何中心值；
S5、判断目标的几何中心值是否等于红外热成像仪或可见光摄像机发送的所拍摄预设尺寸照片的几何中心值；
S6、当目标的几何中心值等于红外热成像仪或可见光摄像机发送的所拍摄预设尺寸照片的几何中心值时，控制扫描伺服装置按照轨迹进行运动，同时控制高光谱相机或红外热成像仪进行影像拍摄并采集影像拍摄数据；
S7、根据采集到的影像拍摄数据进行降噪处理，获得目标清晰影像。
优选地，S6中的控制扫描伺服装置按照轨迹进行运动的步骤包括：
S61、当白天时控制无人机左右移动第一距离使高光谱相机对准目标几何中心；第一距离根据高光谱相机和可见光摄像机之间的安装距离确定；
S62、控制水平推扫框架反复依次进行向前水平移动第二距离和向后水平移动第三距离，直至水平推扫框架向前水平移动的总距离等于预设总距离为止；第三距离等于60%-80%第二距离。
优选地，S6中的控制扫描伺服装置按照轨迹进行运动的步骤包括：
S63、当夜晚时控制水平推扫框架反复依次进行向前水平移动第二距离和向后水平移动第三距离，直至水平推扫框架向前水平移动的总距离等于预设总距离为止；第三距离等于60%-80%第二距离。
优选地，S7中的根据采集到的影像拍摄数据进行降噪处理，获得目标清晰影像的步骤包括：
S71、当白天时提取在同一图像像素单元处第一次向前和第一次向后两次水平运动时高光谱相机所获得的灰度值X1和X2；
S72、根据公式Y1=（k1X1+k2X2）/（k1+k2），计算获得所述图像像素单元处的第一灰度更新值Y1；k1、k2为权值常数；
S73、再提取所述图像像素单元处第二次向前水平运动时高光谱相机所获得的灰度值X3；
S74、根据公式Y2=（k1Y2+k2X3）/（k1+k2），计算获得所述图像像素单元处的第二灰度更新值Y2；
S75、在所有图像像素单元的灰度值都更新完成后，获得目标清晰影像。
优选地，S7中的根据采集到的影像拍摄数据进行降噪处理，获得目标清晰影像的步骤包括：
S76、当夜晚时提取在同一图像像素单元处第一次向前和第一次向后两次水平运动时红外热成像仪所获得的灰度值X1和X2；
S77、根据公式Y1=（k1X1+k2X2）/（k1+k2），计算获得所述图像像素单元处的第一灰度更新值Y1；k1、k2为权值常数；
S78、再提取所述图像像素单元处第二次向前水平运动时红外热成像仪所获得的灰度值X3；
S79、根据公式Y2=（k1Y2+k2X3）/（k1+k2），计算获得所述图像像素单元处的第二灰度更新值Y2；
S710、在所有图像像素单元的灰度值都更新完成后，获得目标清晰影像。
优选地，还包括以下步骤：
S8、当目标的几何中心值不等于红外热成像仪或可见光摄像机发送的所拍摄预设尺寸照片的几何中心值时，控制水平旋转组件和俯仰旋转组件运动使目标的几何中心对准红外热成像仪或可见光摄像机发送的所拍摄预设尺寸照片的几何中心，控制扫描伺服装置按照轨迹进行运动，同时控制高光谱相机或红外热成像仪进行影像拍摄并采集影像拍摄数据。
本发明实施例的技术方案，具有如下优点：
本发明实施例提供的无人机影像采集方法，通过控制调整扫描伺服装置使目标几何中心和所拍摄预设尺寸照片几何中心对准，提高了所采集影像的精度。再通过灰度更新计算，实现了对影像拍摄数据进行降噪处理，进一步提高了影像的精度和清晰度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例1中无人机影像采集系统的一个具体示例的原理框图；
图2为本发明实施例1中扫描伺服装置的一个具体示例的结构示意图；
图3为本发明实施例1中减震组件的一个具体示例的结构示意图；
图4为本发明实施例1中第一弹性组件的一个具体示例的结构示意图；
图5为本发明实施例2中无人机影像采集方法的一个具体示例的流程图。
附图标记：1-高光谱相机、2-红外热成像仪、3-可见光摄像机、4-扫描伺服装置、41-水平推扫框架、42-齿轮组件、43-减震组件、431-底板、432-第一连接柱、433-第一弹性组件、4331-齿状结构、434-传递环、435-内弯弹性组件、436-内环圆板、437-第二弹性组件、438-第二连接柱、439-顶板、44-水平旋转组件、45-俯仰旋转组件、5-采集控制装置、6-扫描控制电路板、7- AV数字压缩板、8-电源与PWM控制板。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，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做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本发明。除非上下文明确指出，否则如本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”等意图也包括复数形式。使用“包括”和/或“包含”等术语时，是意图说明存在该特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，而不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件、和/或其他组合的存在或增加。术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性过程，然而可以理解的是，该示例性过程还可以由一个或多个模块来执行。另外，可以理解的是，术语控制器/控制单元指的是包括存储器和处理器的硬件设备。存储器被配置成存储模块，处理器被专门配置成执行上述存储模块中存储的过程，从而执行一个或多个过程。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种无人机影像采集系统，如图1和2所示，包括：
高光谱相机1，与采集控制装置5连接，用于在扫描伺服装置4的运动带动下完成对目标的二维几何空间及一维光谱信息的采集，采集控制装置5实时采集获得的高光谱分辨率的连续、窄波段的图像数据；
红外热成像仪2，与采集控制装置5连接，用于在扫描伺服装置4的运动带动下完成对目标的红外热图像的采集，采集控制装置5实时采集获得的红外热图像数据；
可见光摄像机3，与采集控制装置5连接，用于在扫描伺服装置4的带动下完成对目标的可见光图像的采集，采集控制装置5实时采集获得的可见光图像数据；高光谱相机1、红外热成像仪2和可见光摄像机3共同封装在一外壳内，外壳安装在扫描伺服装置4上；
扫描伺服装置4，包括水平推扫框架41、水平旋转组件44和俯仰旋转组件45，水平推扫框架41顶部与无人机底部可水平移动连接，水平旋转组件44通过减震组件与水平推扫框架41顶部连接，水平旋转组件44的左右两侧分别对称连接有下悬臂，俯仰旋转组件45对称连接在下悬臂上，高光谱相机1、红外热成像仪2和可见光摄像机3所在外壳与俯仰旋转组件45连接；水平推扫框架41顶部与无人机底部可水平移动连接，实现在采集控制装置5的控制下水平前后移动，进行推扫运动；通过减震组件43将水平旋转组件44与水平推扫框架41顶部进行连接，即高光谱相机1、红外热成像仪2和可见光摄像机3所在外壳与无人机之间实现了减震连接，从而极大地减小了飞行震动对影像采集造成的影响，提高了影像采集精度和清晰度；通过水平旋转组件44可实现水平偏转角的旋转调整；通过俯仰旋转组件45可实现俯仰偏转角的旋转调整；
采集控制装置5，与扫描伺服装置4连接，用于控制扫描伺服装置4按照预设轨迹进行运动，并完成来自高光谱相机1、红外热成像仪2和可见光摄像机3的影像数据的采集和处理。
上述无人机影像采集系统通过扫描伺服装置实现对高光谱相机、红外热成像仪和可见光摄像机的水平移动、水平和俯仰角度调整的全方位的运动控制，系统具有视场角大的优点。通过增加减震组件，在高光谱相机、红外热成像仪和可见光摄像机所在外壳与无人机之间实现了减震连接，从而极大地减小了飞行震动对影像采集造成的影响，提高了影像采集精度和清晰度。
如图1所示，无人机影像采集系统还包括：
扫描控制电路板6，连接在扫描伺服装置4和采集控制装置5之间，用于转化获得驱动扫描伺服装置4工作的电信号；
AV数字压缩板7，连接在红外热成像仪2和采集控制装置5之间，用于将红外热成像仪2采集的影像数据进行压缩处理后发送给采集控制装置5；
电源与PWM控制板8，分别与系统中的各部件连接，用于提供电源。
优选地，高光谱相机1采用基于液晶可调滤光片的多光谱成像技术，其通过实现电控连续或间断光谱调谐，体积小、重量轻、功耗小，采用面阵凝视成像方式，电控实现快速光谱连续调谐，光路结构简单，对搭载平台要求低。
优选地，红外热成像仪2采用成像质量最佳的小型非制冷红外探测器，探测图像质量优良，性能稳定，体积小巧，使用方便。通过采集控制装置5获取红外图像测温值，可用于即时的红外图像最高温追踪与测量，动态记录8/14bit无损红外数字序列图。因此通过将包含红外热成像仪的影像采集系统挂载在无人机平台，可广泛应用于红外遥感、伪装勘察、地理测绘、全像素温度读取等专业领域。红外热成像仪还可以读取飞控数据，从中获取载机经纬度、高度、平台姿态、时间等信息，自动解算检测影像采集系统入射角、方位角和坐标等信息。
优选地，可见光摄像机3采用数字网络接口摄像头作为相机的机芯，通过采集控制装置5的控制实现对相机的变焦等操作，可见光摄像机3还可以读取飞控数据，从中获取载机经纬度、高度、平台姿态、时间等信息并自动解算检测影像采集系统入射角、方位角和坐标等信息。
优选地，水平推扫框架41顶部具有齿轮组件42，齿轮组件42与无人机底部的齿条组件相啮合，通过齿轮组件42的转动使其在齿条组件上前后水平移动，带动扫描伺服装置4的水平移动，实现可控水平推扫动作。
优选地，采集控制装置5的载荷数据接口使用统一的RJ45接口，无论是图传还是数据下载，均采用该接口进行数据交换，各任务载荷均可即插即用。
优选地，如图3所示，减震组件43包括：底板431、第一连接柱432、第一弹性组件433、传递环434、内弯弹性组件435、内环圆板436、第二弹性组件437、第二连接柱438和顶板439；
底板431连接在水平旋转组件44上，顶板439连接在水平推扫框架41上，第一连接柱432的下端与底板431上表面连接，第一连接柱432的上端与顶板439下表面连接，第一弹性组件433的下端与底板431上表面连接，第一弹性组件433的上端与传递环434下表面连接，内弯弹性组件435的下端与传递环434上表面连接，内弯弹性组件435的上端与内环圆板436下表面连接，第二弹性组件437的下端与内环圆板436上表面连接，第二连接柱438的下端与内环圆板436上表面连接，第二连接柱438的上端与顶板439的下表面连接；
内弯弹性组件435为弯曲形弹性构件，内环圆板436的外径小于传递环434的内径，即内环圆板436置于传递环434环内空间中，传递环434的外边缘具有内凹部，内凹部用于供第一连接柱432通过，底板431、传递环434、内环圆板436和顶板439共轴排列；
底板431、第一连接柱432、第一弹性组件433构成外圈减震机构，内环圆板436、第二弹性组件437、第二连接柱438构成内圈减震机构，传递环434、内弯弹性组件435构成剪切力减震机构，三者共同作用极大地提高了减震组件的减震效果。
优选地，传递环434、顶板439上具有通孔，从而减轻其本身重量，减轻了减震组件的重量，减小无人机负荷。
优选地，如图4所示，第一弹性组件433、第二弹性组件437均呈多层堆积状，中间膨大，靠近两端收缩，两端再次膨大，上下端面分别设有凹凸不平的齿状结构4331，以增大缓冲减震效果。
实施例2
本实施例提供一种无人机影像采集方法，应用于实施例1的无人机影像采集系统，该无人机影像采集方法存储并执行于采集控制装置5上，具体的包括以下步骤：
S1、判断是否接收到包含无人机已飞行至第一预设位置处的信息；根据拍摄任务的选址、高光谱相机1、红外热成像仪2和可见光摄像机3的参数指标等因素，第一预设位置选设在红外热成像仪2和可见光摄像机3能够分辨出目标外形的位置处；
S2、当接收到包含无人机已飞行至第一预设位置处的信息时，根据昼夜情况生成控制红外热成像仪2或可见光摄像机3拍摄预设尺寸照片的信号；白天生成控制可见光摄像机3拍摄预设尺寸照片的信号，夜晚（可见光摄像机3不适用的情景）生成控制红外热成像仪2拍摄预设尺寸照片的信号；预设尺寸根据红外热成像仪2和可见光摄像机3的分辨率确定；当没有接收到包含无人机已飞行至第一预设位置处的信息时，维持现状；
S3、获取红外热成像仪2或可见光摄像机3发送的所拍摄预设尺寸照片的图像数据并根据该图像数据获得目标外形轮廓；
S4、根据目标外形轮廓计算获得目标的几何中心值；
S5、判断目标的几何中心值是否等于红外热成像仪2或可见光摄像机3发送的所拍摄预设尺寸照片的几何中心值；
S6、当目标的几何中心值等于红外热成像仪2或可见光摄像机3发送的所拍摄预设尺寸照片的几何中心值时，表示无需进行水平和俯仰偏转调整，红外热成像仪2或可见光摄像机3已对准目标几何中心，控制扫描伺服装置4按照轨迹进行运动，同时控制高光谱相机1或红外热成像仪2进行影像拍摄并采集影像拍摄数据；
S7、根据采集到的影像拍摄数据进行降噪处理，获得目标清晰影像。
优选地，S6中的控制扫描伺服装置4按照轨迹进行运动的步骤包括：
S61、当白天时控制无人机左右移动第一距离使高光谱相机1对准目标几何中心；第一距离根据高光谱相机1和可见光摄像机3之间的安装距离确定；
S62、控制水平推扫框架41反复依次进行向前水平移动第二距离和向后水平移动第三距离，直至水平推扫框架41向前水平移动的总距离等于预设总距离为止；第三距离等于60%-80%第二距离。
或者优选地，S6中的控制扫描伺服装置4按照轨迹进行运动的步骤包括：
S63、当夜晚时控制水平推扫框架41反复依次进行向前水平移动第二距离和向后水平移动第三距离，直至水平推扫框架41向前水平移动的总距离等于预设总距离为止；第三距离等于60%-80%第二距离。
优选地，S7中的根据采集到的影像拍摄数据进行降噪处理，获得目标清晰影像的步骤包括：
S71、当白天时提取在同一图像像素单元处第一次向前和第一次向后两次水平运动时高光谱相机1所获得的灰度值X1和X2；
S72、根据公式Y1=（k1X1+k2X2）/（k1+k2），计算获得所述图像像素单元处的第一灰度更新值Y1；k1、k2为权值常数，可依据实际情况进行设置；
S73、再提取所述图像像素单元处第二次向前水平运动时高光谱相机1所获得的灰度值X3；
S74、根据公式Y2=（k1Y2+k2X3）/（k1+k2），计算获得所述图像像素单元处的第二灰度更新值Y2；本领域的技术人员应当理解，若一个图像像素单元处采集到了三个灰度值，就进行S71至S74的两次灰度值更新步骤，若一个图像像素单元处采集到了两个灰度值，就只进行S71至S72的一次灰度值更新步骤，若一个图像像素单元处仅采集到了一个灰度值，就不进行灰度值更新，采用原始灰度值作为最终值；
S75、在所有图像像素单元的灰度值都更新完成后，获得目标清晰影像。
或者优选地，S7中的根据采集到的影像拍摄数据进行降噪处理，获得目标清晰影像的步骤包括：
S76、当夜晚时提取在同一图像像素单元处第一次向前和第一次向后两次水平运动时红外热成像仪2所获得的灰度值X1和X2；
S77、根据公式Y1=（k1X1+k2X2）/（k1+k2），计算获得所述图像像素单元处的第一灰度更新值Y1；k1、k2为权值常数，可依据实际情况进行设置；
S78、再提取所述图像像素单元处第二次向前水平运动时红外热成像仪2所获得的灰度值X3；
S79、根据公式Y2=（k1Y2+k2X3）/（k1+k2），计算获得所述图像像素单元处的第二灰度更新值Y2；
S710、在所有图像像素单元的灰度值都更新完成后，获得目标清晰影像。
优选地，无人机影像采集方法还包括以下步骤：
S8、当目标的几何中心值不等于红外热成像仪2或可见光摄像机3发送的所拍摄预设尺寸照片的几何中心值时，控制水平旋转组件44和俯仰旋转组件45运动使目标的几何中心对准红外热成像仪2或可见光摄像机3发送的所拍摄预设尺寸照片的几何中心；之后的步骤可以与上述S6及以后的步骤相同。
上述无人机影像采集方法，通过控制调整扫描伺服装置使目标几何中心和所拍摄预设尺寸照片几何中心对准，提高了所采集影像的精度。再通过灰度更新计算，实现了对影像拍摄数据进行降噪处理，进一步提高了影像的精度和清晰度。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (2)

1.一种无人机影像采集方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、判断是否接收到包含无人机已飞行至第一预设位置处的信息；
S2、当接收到包含无人机已飞行至第一预设位置处的信息时，根据昼夜情况生成控制红外热成像仪（2）或可见光摄像机（3）拍摄预设尺寸照片的信号；
S3、获取红外热成像仪（2）或可见光摄像机（3）发送的所拍摄预设尺寸照片的图像数据并根据该图像数据获得目标外形轮廓；
S4、根据目标外形轮廓计算获得目标的几何中心值；
S5、判断目标的几何中心值是否等于红外热成像仪（2）或可见光摄像机（3）发送的所拍摄预设尺寸照片的几何中心值；
S6、当目标的几何中心值等于红外热成像仪（2）或可见光摄像机（3）发送的所拍摄预设尺寸照片的几何中心值时，控制扫描伺服装置（4）按照轨迹进行运动，同时控制高光谱相机（1）或红外热成像仪（2）进行影像拍摄并采集影像拍摄数据；
S7、根据采集到的影像拍摄数据进行降噪处理，获得目标清晰影像；
S6中的控制扫描伺服装置（4）按照轨迹进行运动的步骤包括：
S61、当白天时控制无人机左右移动第一距离使高光谱相机（1）对准目标几何中心；第一距离根据高光谱相机（1）和可见光摄像机（3）之间的安装距离确定；
S62、控制水平推扫框架（41）反复依次进行向前水平移动第二距离和向后水平移动第三距离，直至水平推扫框架（41）向前水平移动的总距离等于预设总距离为止；第三距离等于60%-80%第二距离；
S63、当夜晚时控制水平推扫框架（41）反复依次进行向前水平移动第二距离和向后水平移动第三距离，直至水平推扫框架（41）向前水平移动的总距离等于预设总距离为止；第三距离等于60%-80%第二距离；
S7中的根据采集到的影像拍摄数据进行降噪处理，获得目标清晰影像的步骤包括：
S71、当白天时提取在同一图像像素单元处第一次向前和第一次向后两次水平运动时高光谱相机（1）所获得的灰度值X1和X2；
S72、根据公式Y1=（k1X1+k2X2）/（k1+k2），计算获得所述图像像素单元处的第一灰度更新值Y1；k1、k2为权值常数；
S73、再提取所述图像像素单元处第二次向前水平运动时高光谱相机（1）所获得的灰度值X3；
S74、根据公式Y2=（k1Y1+k2X3）/（k1+k2），计算获得所述图像像素单元处的第二灰度更新值Y2；
S75、在所有图像像素单元的灰度值都更新完成后，获得目标清晰影像；
S76、当夜晚时提取在同一图像像素单元处第一次向前和第一次向后两次水平运动时红外热成像仪（2）所获得的灰度值P1和P2；
S77、根据公式Q1=（k1P1+k2P2）/（k1+k2），计算获得所述图像像素单元处的第一灰度更新值Q1；k1、k2为权值常数；
S78、再提取所述图像像素单元处第二次向前水平运动时红外热成像仪（2）所获得的灰度值P3；
S79、根据公式Q2=（k1Q1+k2P3）/（k1+k2），计算获得所述图像像素单元处的第二灰度更新值Q2；
S710、在所有图像像素单元的灰度值都更新完成后，获得目标清晰影像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S8、当目标的几何中心值不等于红外热成像仪（2）或可见光摄像机（3）发送的所拍摄预设尺寸照片的几何中心值时，控制水平旋转组件（44）和俯仰旋转组件（45）运动使目标的几何中心对准红外热成像仪（2）或可见光摄像机（3）发送的所拍摄预设尺寸照片的几何中心，控制扫描伺服装置（4）按照轨迹进行运动，同时控制高光谱相机（1）或红外热成像仪（2）进行影像拍摄并采集影像拍摄数据。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113222399B (zh) * 2021-05-08 2024-04-23 中国人民解放军陆军工程大学 一种工程装备作业保障综合效能评估方法
CN113447000B (zh) * 2021-06-26 2022-06-21 珠海经济特区建设监理有限公司 超高层建筑工程测量的监理控制方法、系统、设备及介质
CN113588090A (zh) * 2021-07-05 2021-11-02 东莞市鑫泰仪器仪表有限公司 一种基于无人机热成像的人体搜查方法及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105447459A (zh) * 2015-11-18 2016-03-30 上海海事大学 一种无人机自动检测目标和跟踪方法
CN109285134A (zh) * 2018-10-10 2019-01-29 泉州市敏匠智能科技有限公司 一种无人机影像智能采集系统和方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017147731A1 (en) * 2016-02-29 2017-09-08 SZ DJI Technology Co., Ltd. Uav hardware architecture
KR101980095B1 (ko) * 2017-08-25 2019-05-20 한국항공우주연구원 카메라를 통해 구형 목표물의 궤적을 예측하여 무인비행기의 움직임을 제어하는 방법 및 시스템
CN107729808B (zh) * 2017-09-08 2020-05-01 国网山东省电力公司电力科学研究院 一种用于输电线路无人机巡检的图像智能采集系统及方法
CN108346143A (zh) * 2018-01-30 2018-07-31 浙江大学 一种基于无人机多源图像融合的作物病害监测方法和系统
CN110618691B (zh) * 2019-09-16 2022-09-13 南京信息工程大学 基于机器视觉的无人机同心圆靶精准降落方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105447459A (zh) * 2015-11-18 2016-03-30 上海海事大学 一种无人机自动检测目标和跟踪方法
CN109285134A (zh) * 2018-10-10 2019-01-29 泉州市敏匠智能科技有限公司 一种无人机影像智能采集系统和方法

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