CN111982096B - 一种作业路径生成方法、装置及无人飞行器 - Google Patents
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Abstract
本发明实施方式提供一种作业路径生成方法、装置及无人飞行器，属于地理信息数据处理领域。所述方法包括：获取待作业区域的等高线数据及其影像图；将所述等高线数据叠加至所述影像图中；根据所述等高线数据将所述待作业区域切割为多个子区域；在每个所述子区域内生成作业路径。还提供了一种实现上述作业路径生成方法的装置及无人飞行器。本发明解决了复杂地形环境下的作业路径规划中存在的人工打点劳动量大和植保作业效率低的问题。本实施方式特别适用于茶园的作业环境。
Description
技术领域
本发明涉及地理信息数据处理领域，具体地涉及一种作业路径生成方法、一种作业路径生成装置及一种无人飞行器。
背景技术
无人飞行器广泛应用于植保喷洒作业，其应用的范围越来越广。除了用于传统的农田植保，也催生了果树植保和茶园植保市场。实际飞行作业过程中，无人飞行器飞行的航线轨迹关系着整机的作业效率。由于无人飞行器的电池电量和药箱容量是一定的，当电池电量与药箱容量不匹配时，可能造成电池电量用完，而药箱中的药量还有富余；也有可能造成药箱中的药量用完，而电池电量还有富余，此时无人飞行器的飞行航线不能达到最佳效能，将会影响电池的寿命或者降低整体的作业效率。因此，无人飞行器飞行航线的获取成为了提高作业效率、降低成本的障碍。
目前传统无人飞行器植保的作业方式有：农田植保的往返航线和果树植保的RTK定点航线；但是这两种航线缺点也明显。往返航线受地形影响，丘陵地带坡度陡或梯田等作业环境效率不高；RTK定点航线需要能够适应多种作业环境，尤其是需要人工手持RTK设备到每一作业地块边界处打取坐标信息数据，再依据坐标信息数据指令植保无人机进行打药，对于范围大的区域，劳动力需求也大。两者都无法满足茶园环境的飞行航线规划。由于茶园的地形复杂植保难度大，大多数茶树生长在小山丘或丘陵，沿等高线开辟出茶树的种植带，作物呈条带状，地形起伏大，导致现有的植保无人飞行器的往返航线、RTK定点航线并不适用于茶园的作业环境，所以急需一种全新的作业路径生成方法，以适用于更多的使用场景。
以下是本发明中采用的技术缩略语和简要介绍：
DOM(数字正射影像图)：是对航空(或航天)相片进行数字微分纠正和镶嵌，按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集，同时具有地图几何精度和影像特征的图像。其具有精度高、信息丰富、直观逼真、获取快捷等优点。
DSM(数字表面模型)：是指包含了地表建筑物、桥梁和树木等高度的地面高程模型。和DEM相比，DEM只包含了地形的高程信息，并未包含其它地表信息，DSM是在DEM的基础上，进一步涵盖了除地面以外的其它地表信息的高程。
图像识别：指利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对像的技术。
等高线：等高线指的是地形图上高程相等的相邻各点所连成的闭合曲线。把地面上海拔高度相同的点连成的闭合曲线，并垂直投影到一个水平面上，并按比例缩绘在图纸上，就得到等高线。等高线也可以看作是不同海拔高度的水平面与实际地面的交线，所以等高线是闭合曲线。
高程图像识别：指利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象的技术。
发明内容
本发明实施方式的目的是利用现有的测绘技术，并根据待作业区域的等高线为基准，自动生成作业路径，以至少解决复杂地形环境下的作业路径规划中存在的人工打点劳动量大和植保作业效率低的问题。本实施方式特别适用于茶园的作业环境。
为了实现上述目的，在本发明第一方面，提供一种作业路径生成方法，包括：获取待作业区域的等高线数据及其影像图；
将所述等高线数据叠加至所述影像图中；
根据所述等高线数据将所述待作业区域切割为多个子区域；
在每个所述子区域内生成作业路径。
可选的，所述影像图为数字正射影像图。
可选的，所述获取待作业区域的等高线数据及其影像图，包括：
获取待作业区域的数字表面模型和数字正射影像图；
从所述数字表面模型中提取等高线数据。
可选的，所述在每个所述子区域内生成作业路径，包括：
以所述子区域边缘为基准，从所述子区域边缘向内偏移设定数值，生成作业路径。
可选的，所述方法还包括：对所述作业路径进行优化的步骤：合并所述作业路径的重叠部分得到优化作业路径。
可选的，所述合并所述作业路径的重叠部分得到优化作业路径，包括：
将全部所述子区域内的作业路径对应叠加至所述影像图中；
合并作业路径的重叠部分，得到优化作业路径。
可选的，所述合并作业路径的重叠部分，包括：判断两条相邻作业路径之间的最近距离，当所述作业路径之间的最近距离小于设定阈值时，去除离最近一条等高线较远的那条作业路径中的距离小于设定阈值的部分。
可选的，在得到作业路径之后，所述方法还包括：根据所述作业路径规划出无人飞行器的植保航线。
在本发明第二方面，还提供一种作业路径生成装置，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取待作业区域的等高线数据及其影像图；
数据叠加模块，用于将等高线数据叠加至影像图中；
区域切割模块，用于根据所述等高线数据将所述待作业区域切割为多个子区域；
路径生成模块，用于在每个所述子区域内生成作业路径。
可选的，所述影像图为数字正射影像图。
可选的，所述装置还包括数据采集模块，所述数据采集模块用于获取待作业区域的等高线数据及其影像图，包括：
获取待作业区域的数字表面模型和数字正射影像图；
从所述数字表面模型中提取等高线数据。
可选的，所述在每个所述子区域内生成作业路径，包括：
以所述子区域边缘为基准，从所述子区域边缘向内偏移设定数值，生成作业路径。
可选的，所述装置还包括：路径优化模块，所述路径优化模块用于合并所述作业路径的重叠部分得到优化作业路径。
可选的，所述合并所述作业路径的重叠部分得到优化作业路径，包括：
将全部所述子区域内的作业路径对应叠加至所述影像图中；
合并作业路径的重叠部分，得到优化作业路径。
可选的，所述合并作业路径的重叠部分，包括：判断两条相邻作业路径之间的最近距离，当所述作业路径之间的最近距离小于设定阈值时，去除离最近一条等高线较远的那条作业路径中的距离小于设定阈值的部分。
可选的，所述装置还包括：植保航线规划模块，所述植保航线生成模块用于在得到作业路径之后，根据所述作业路径规划出无人飞行器的植保航线。
在本发明第三方面，还提供一种无人飞行器，所述无人飞行器包括如前述的作业路径生成装置。
在本发明第四方面，还提供一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被控制器执行时能够使得所述控制器执行前述的作业路径生成方法。
本发明提供的作业路径生成方法，解决了复杂地形环境下的作业路径规划中存在的人工打点劳动量大和植保作业效率低的问题。本实施方式特别适用于茶园的作业环境。
本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：
图1是本发明一种实施方式提供的作业路径生成方法的步骤流程图；
图2是本发明一种实施方式提供的作业路径生成方法中的等高线示意图；
图3是本发明一种实施方式提供的作业路径生成方法中的合并重复路径示意图；
图4是本发明一种实施方式提供的作业路径生成方法的最终结果示意图；
图5为本发明一种实施方式提供的作业路径生成装置的结构示意图；
图6是本发明一种实施方式提供的作业路径生成系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明实施方式中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
图1是本发明一种实施方式提供的作业路径生成方法的步骤流程图，如图1所示，所述方法包括：获取待作业区域的等高线数据及其影像图；所述方法还包括：
将所述等高线数据叠加至所述影像图中；根据所述等高线数据将所述待作业区域切割为多个子区域；在每个所述子区域内生成作业路径。
如此，本方法能够避免采用RTK设备的人工打点，也能够根据现场的地形特点生成作业路径。特别是能够满足沿等高线开辟出茶树的种植带。由于大多数茶树沿等高线开辟出茶树的种植带，大多生长在小山丘或丘陵上，茶园环境具有：地形复杂植保难度大，作物呈条带状，地形起伏大等特点。通过计算机对获取待作业区域的现有数据进行处理，便能得到较佳的作业路径，具有所需人工作业少，作业效率高等优点。
具体的，获取待作业区域的等高线数据及其影像图的方法可以采用待作业区域的现有数据，直接从存储有该数据的介质上进行读取，也可以采用航测采集的方法，用测绘无人机航测得到航测区域的DOM和DSM数据；此处获取DSM数据的目的是为了获取到等高线数据；具体的从DSM数据中提取等高线的方法在后文详述。
图2是本发明一种实施方式提供的作业路径生成方法中的等高线示意图；获取到的等高线如图2所示。将所述等高线数据叠加至所述影像图中；此处的等高线数据与影像图的叠加可以如下步骤来完成。比如，采用地图下载器，选中需要下载的区域，在“新建任务”中勾选上“卫星地图”、“高程地图”、“标签(道路，地名信息)”，设置好下载的名称，选择下载的级别，点击“确认”开始下载。在弹出的“导出图片数据”对话框，将“保存文件类型”选择成需要保存的类型，此处举例为“AutoCAD(*dxf)”，点击“输出”将影像导出成dxf格式的图片。同时，直接选择“高程(等高线)提取”，弹出“生成等高线”对话框，在“高程文件”一行选择刚刚导出的tif文件；此时可以自定义等高距。然后再AutoCAD软件中打开，并选择选择“粘贴到原坐标”，至此成功的将卫星图和影像图叠加上。此方法的主要步骤是：下载卫星影像和高程数据→导出dxf格式的图片和生成dxf格式的等高线→CAD打开并叠加。以上方法仅为示例，并非对本步骤的限定。
根据所述等高线数据在所述影像图中生成作业路径；由于地块的坡度是不断变化的，因而按照相同等高线间距所划分出来的地块也不是相同大小的，而无人飞行器的飞行高度一般为2米，喷幅大约为3米，因此在相邻等高线之间可能有多条的作业路径。如果直接采用沿等高线进行作业，也可以实现，但是无法获取到较好的作业效果。其基于等高线的优选方案在后文详述。
进一步的，所述影像图优选为数字正射影像图(DOM)。数字正射影像图的特点和优势已经在背景技术中阐述，此处不再重复。
进一步的，所述获取待作业区域的等高线数据及其影像图，包括：
获取待作业区域的数字表面模型和数字正射影像图；从所述数字表面模型中提取等高线数据。即本实施方式中获取的等高线数据是从数字表面模型中提取到的。数字表面模型的特点和优势也已经在背景技术中阐述，此处不再重复。在DSM数据中生成或者提取等高线数据，可以采用以下方法。比如采用ArcGIS Desktop软件进行提取，具体的采用软件中的ArcMap(3D Analyst模块和spatial analyst模块)进行提取，或者采用Context Capture和Globe Mapper软件进行提取，此类的资料很多，在此不详述。
在本发明的一种可选的实施方式中，所述根据所述等高线数据在所述影像图中生成作业路径，包括：根据所述等高线数据将所述待作业区域切割为多个子区域；在每个所述子区域内生成作业路径。由于等高线有时是一条闭合曲线，在人工种植环境下，其等高线的形状大多为圆形或者近似圆形。因此可以根据等高线的现有形状，将待作业区域切割成若干个圆形或半圆形平面，其中圆形区域大多处于山顶等位置，而半圆形区域大多山脊和山谷等位置。其分割的主要目的是使同一作业路径的高程大致相同，避免无人飞行器与农作物之间的相对高度的不同，影响作业效果，还可以避免飞行过程中的高度变化而带来的碰撞隐患。
在本发明的又一实施例中，获取待作业区域的等高线数据及其影像图中的待作业区域为梯田或者果树，所述待作业区域中具备至少一个梯田或者果树的作业区域，而这些区域可以通过提前测绘标识，也可以通过图像方法识出其边界，在将所述等高线数据叠加至所述影像图中后，每个梯田作业区域和果树作业区域都被等高线分割成至少一个子区域，然后再在每个所述子区域内生成作业路径。
进一步的，所述在每个所述子区域内生成作业路径，包括：以所述子区域边缘为基准，从所述子区域边缘向内偏移设定数值，生成作业路径。在每个所述子区域内生成作业路径的具体方法为利用高程图像识别，根据等高线以某一数值为基准向内生成作业路径。因此，作业路径与子区域边缘(与等高线数据相关)的形状大致相同，而且能够保证该一个或多个作业路径能够完全覆盖该子区域。当每个子区域被完全覆盖，则能够确保整个待作业区域能够被完全覆盖，而没有区域被遗漏。其中，某一数值是根据无人飞行器的飞行高度和作业宽度(与无人飞行器的喷幅相关)所确定的。如果数值过大，将导致作业路径过于稀疏，不能有效覆盖农业作物，作业效果下降；而当数值过小时，将导致作业路径过于密集，造成重复作业，增加农药消耗和作业的总时长，也影响作业的效率。
进一步的，所述方法还包括：对所述作业路径进行优化的步骤：合并所述作业路径的重叠部分得到优化作业路径。合并所述作业路径的重叠部分得到作业路径。上一步中已经获得了多条作业路径，但是该作业路径中可能存在路径上的重叠。该重叠主要是由于坡度的影响，相邻等高线之间的间距不同而造成的。在相邻等高线之间的区域，在宽阔的地方可能需要3条作业路径才能完全覆盖，而在较窄的地方只需要1条作业路径就能完全覆盖。如果不合并重叠区域可能会造成实际作业区域的大量重复，影响作业效果，降低作业效率。
所述合并所述作业路径的重叠部分得到作业路径，包括：将全部所述子区域内的作业路径对应叠加至所述影像图中；合并作业路径的重叠部分，得到作业路径。在之前的步骤中，能够保证待作业区域能够被完全覆盖，但是也会造成子区域之间的重复覆盖。如前文所述，该重叠主要是由于坡度的影响，相邻等高线之间的间距不同而造成的。在相邻等高线之间的区域，在宽阔的地方可能需要3条作业路径才能完全覆盖，而在较窄的地方只需要1条作业路径就能完全覆盖。如果不合并重叠区域可能会造成实际作业区域的大量重复，影响作业效果，降低作业效率。此处将作业路径对应叠加至所述影像图中，是以影像图中的DOM和/或DSM数据做参考，通过高程图像识别来进行合并的方式来去除的。此处的高程图像识别主要是通过曲线之间交叉或者距离来判断重叠区域，从而进行多余曲线的去除，以此进行合并的。
在本发明的一种可选的实施方式中，所述合并作业路径的重叠部分，包括：判断两条相邻作业路径之间的最近距离，当所述作业路径之间的最近距离小于设定阈值时，去除离最近一条等高线较远的那条作业路径中的距离小于设定阈值的部分。
图3是本发明一种实施方式提供的作业路径生成方法中的合并重复路径示意图，如图3所示，其中1和2为等高线，11至14为等高线1所生成的作业路径，21至24为等高线2所生成的作业路径，这些作业路径之间存在着相近的区域，甚至交叉。当作业路径13与2存在交叉或者相近时，合并作业路径13中与2的交叉部分，得到没有重叠部分的作业路径。同理，可以得到全部没有重叠部分的作业路径。
图4是本发明一种实施方式提供的作业路径生成方法的最终结果示意图；最终得到的结果如图4所示。
在本发明的一种可选的实施方式中，在得到作业路径之后，所述方法还包括：根据所述作业路径规划出无人飞行器的植保航线。植保航线是作业路径经过植保APP设置好后上传至植保设备(可能是植保无人飞行器)后的称呼，大多数场合可以等同于前述的作业路径。植保航线需要根据作业区域地形、作物植保需求而定的，需要符合植保设备的数据格式。
在本发明第二方面的一种实施方式中，提供了一种作业路径生成装置，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取待作业区域的等高线数据及其影像图；
数据叠加模块，用于将等高线数据叠加至影像图中；
区域切割模块，用于根据所述等高线数据将所述待作业区域切割为多个子区域；
路径生成模块，用于在每个所述子区域内生成作业路径。
具体的，以上模块具有数值计算和逻辑运算的功能，其至少具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统等。所述数据处理模块可以例如为单片机、芯片或处理器等常用硬件，更常用的情况下，就是智能终端或者PC的处理器。以上的作业路径生成装置中的模块可能是运行于同一硬件装置上的不同程序模块，也可能是分离的结构，此处的分离是指采用分离的硬件结构以实现与上述作业路径生成装置相同的功能。
所述影像图为数字正射影像图。
在另一种可选实施方式中，所述装置还包括数据采集模块，所述数据采集模块用于获取待作业区域的等高线数据及其影像图，包括：
获取待作业区域的数字表面模型和数字正射影像图；
从所述数字表面模型中提取等高线数据。
所述采集模块用于采集待作业区域的影像图及其带有等高线数据的图像。在某些场合下，是没有待作业区域的现有数据，不能直接从存储有该数据的介质上进行读取，因此只能采用航测采集的方法，用采集模块测得到航测区域的DOM和DSM数据。此处采集模块的设置，使本装置能够自行采集所需的数据并进行处理，扩展了本装置的使用场景。
在另一种可选实施方式中，所述在每个所述子区域内生成作业路径，包括：
以所述子区域边缘为基准，从所述子区域边缘向内偏移设定数值，生成作业路径。
在另一种可选实施方式中，所述装置还包括：路径优化模块，所述路径优化模块用于合并所述作业路径的重叠部分得到优化作业路径。
在另一种可选实施方式中，所述合并所述作业路径的重叠部分得到优化作业路径，包括：
将全部所述子区域内的作业路径对应叠加至所述影像图中；
合并作业路径的重叠部分，得到优化作业路径。
在另一种可选实施方式中，所述合并作业路径的重叠部分，包括：判断两条相邻作业路径之间的最近距离，当所述作业路径之间的最近距离小于设定阈值时，去除离最近一条等高线较远的那条作业路径中的距离小于设定阈值的部分。
在另一种可选实施方式中，所述装置还包括：植保航线规划模块，所述植保航线生成模块用于在得到作业路径之后，根据所述作业路径规划出无人飞行器的植保航线
更进一步的，无论前述的整体设置还是分离设置，均还包括数据输入接口，所述数据输入接口被配置成获取待作业区域的影像图及其带有等高线数据的图像，并传送至数据处理模块或识别模块；以及输出接口，所述输出接口被配置成输出生成的作业路径。此处数据输入接口和输出接口的设置是为了便于该装置与外围设备的连接使用。
在本发明第三方面的一种实施方式中，提供了一种无人飞行器，所述无人飞行器包括如前述的作业路径生成装置。
进一步的，所述无人飞行器还包括测绘装置，所述测绘装置和前述的采集模块类似，用于采集待作业区域的影像图及其带有等高线数据的图像，并与所述数据输入接口相连。因此只能采用航测采集的方法，用测绘无人机航测得到航测区域的DOM和DSM数据。此处测绘装置的设置，使无人飞行器能够自行采集所需的数据并进行处理，扩展了无人飞行器的功能和使用场景。
在本发明的一种可选的实施方式中，所述输出接口与所述无人飞行器的飞行控制器相连，所述飞行控制器被配置成控制所述无人飞行器执行所述输出接口输出的作业路径。该无人飞行器能够在划定的待作业区域内自行规划出飞行作业路径，更加智能化。图5为本发明一种实施方式提供的作业路径生成装置的结构示意图，装置结构如图5所示。
更进一步的，此时的数据处理模块可以就是飞行控制器仅增加了一个软件上的附加功能，用于实现所述无人飞行器的作业路径的自主规划，此处所述的可选实施方式不仅要求的附加资源更少，并且完全不用对无人飞行器进行硬件上的增加和改造，使得该方案更简单易行。
在本发明第四方面的一种可选实施方式中，提供了一种作业路径生成系统。图6是本发明一种实施方式提供的作业路径生成系统的结构示意图，如图6所示，包括：数据获取子系统，被配置成采集待作业区域的影像图及其带有等高线数据的图像，并传送至数据处理子系统；所述数据处理子系统，被配置成采用前述的作业路径生成方法生成待作业区域内的作业路径。
在实际的应用场合中，可能需要多个设备之间的相互配合，比如所述数据处理子系统采用常用的PC机进行实施，并输出生成的作业路径。此处的数据获取子系统和所述数据处理子系统的连接方式有多种选择：当需要实时处理时，可以采用远程的无线连接，以达到实时传输数据的目的，也可以采用数据获取子系统采集有数据后进行存储，采集完成后将采集的数据传输至数据处理子系统进行处理。此处的数据获取子系统可能会包括测绘仪器、航测无人机，也可能只是一个数据输入设备。
数据处理子系统可能会包括通信设备，处理设备和存储设备，所述的存储设备可能是网络存储设备，此处的处理设备可以是一个或多个服务器。
在本发明的第五方面，还提供一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被控制器执行时能够使得所述控制器执行前述的作业路径生成方法。
本发明上述技术方案通过对地形数据的处理，能够得出较佳的作业区域，避免了人工采点的人力浪费，并能适应大多数植保场合。
以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施方式的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。
Claims (14)
1.一种作业路径生成方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待作业区域的等高线数据及其影像图；
将所述等高线数据叠加至所述影像图中；
根据所述等高线数据将所述待作业区域切割为多个子区域；
在每个所述子区域内生成作业路径；
合并所述作业路径的重叠部分得到优化作业路径；
其中，所述合并所述作业路径的重叠部分得到优化作业路径，包括：
将全部所述子区域内的作业路径对应叠加至所述影像图中；
合并作业路径的重叠部分，得到优化作业路径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述影像图为数字正射影像图。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取待作业区域的等高线数据及其影像图，包括：
获取待作业区域的数字表面模型和数字正射影像图；
从所述数字表面模型中提取等高线数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在每个所述子区域内生成作业路径，包括：
以所述子区域边缘为基准，从所述子区域边缘向内偏移设定数值，生成作业路径。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合并作业路径的重叠部分，包括：判断两条相邻作业路径之间的最近距离，当所述作业路径之间的最近距离小于设定阈值时，去除离最近一条等高线较远的那条作业路径中的距离小于设定阈值的部分。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在得到作业路径之后，所述方法还包括：根据所述作业路径规划出无人飞行器的植保航线。
7.一种作业路径生成装置，其特征在于，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取待作业区域的等高线数据及其影像图；
数据叠加模块，用于将等高线数据叠加至影像图中；
区域切割模块，用于根据所述等高线数据将所述待作业区域切割为多个子区域；
路径生成模块，用于在每个所述子区域内生成作业路径；以及
路径优化模块，所述路径优化模块用于合并所述作业路径的重叠部分得到优化作业路径；
其中，所述合并所述作业路径的重叠部分得到优化作业路径，包括：
将全部所述子区域内的作业路径对应叠加至所述影像图中；
合并作业路径的重叠部分，得到优化作业路径。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述影像图为数字正射影像图。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括数据采集模块，所述数据采集模块用于获取待作业区域的等高线数据及其影像图，包括：
获取待作业区域的数字表面模型和数字正射影像图；
从所述数字表面模型中提取等高线数据。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述在每个所述子区域内生成作业路径，包括：
以所述子区域边缘为基准，从所述子区域边缘向内偏移设定数值，生成作业路径。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述合并作业路径的重叠部分，包括：判断两条相邻作业路径之间的最近距离，当所述作业路径之间的最近距离小于设定阈值时，去除离最近一条等高线较远的那条作业路径中的距离小于设定阈值的部分。
12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：植保航线规划模块，所述植保航线规划模块用于在得到作业路径之后，根据所述作业路径规划出无人飞行器的植保航线。
13.一种无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器包括如权利要求7-12中任一项所述的作业路径生成装置。
14.一种机器可读存储介质，其特征在于，所述机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被控制器执行时能够使得所述控制器执行权利要求1至6中任意一项所述的作业路径生成方法。
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