CN112212835A - 一种基于单镜头无人机的倾斜摄影及控制方法 - Google Patents

一种基于单镜头无人机的倾斜摄影及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于单镜头无人机的倾斜摄影及控制方法，其包括获取目标飞行器的待拍摄区域信息、相机拍摄姿态和预设的拍摄重叠率，将待拍摄区域定义为矩形框；根据预设的拍摄重叠率，计算航线间距为l；根据航线间距和矩形框信息，将矩形框在区域宽度方向划分成若干相同的第一矩形块，将矩形框在区域长度方向上划分成若干相同的第二矩形块；根据相机拍摄姿态为垂直向下姿态，规划目标飞行器的第一拍摄路径；根据相机拍摄姿态为第一倾斜姿态向下拍摄，规划目标飞行器的第二拍摄路径；根据相机拍摄姿态为第三倾斜姿态向下拍摄，规划目标飞行器的第三拍摄路径。本发明的方法能够有效提高飞行拍摄效率，完成拍摄对象五面纹理的拍摄。

Description

一种基于单镜头无人机的倾斜摄影及控制方法
技术领域
本发明涉及无人机航拍摄影技术领域，尤其是涉及一种基于单镜头无人机的倾斜摄影及控制方法。
背景技术
目前，倾斜摄影技术是测绘遥感新兴发展的一项技术，融合了传统的航空摄影、近景摄影测量以及计算机视觉技术，可以在飞行平台同时搭载多台传感器，同时从垂直、前视、后视、左视、右视共5个不同角度采集影像，获取地形地貌完整与精确信息。随着单镜头无人机的出现与普及，为倾斜影响采集与三维模型构件，并应用于大比例三维测图带来良好的契机，但是目前单镜头无人机均采用5遍飞行法拍摄5个不同角度的视图影像。
针对上述的现有技术方案，本发明人认为现有的飞行平台采用5遍飞行法飞行时间长，效率低。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明人现提出一种基于单镜头无人机的倾斜摄影及控制方法，能够有效提高飞行拍摄效率，完成拍摄对象五面纹理的拍摄。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：
一种基于单镜头无人机的倾斜摄影方法，包括：
获取目标飞行器的待拍摄区域信息、相机拍摄姿态和预设的拍摄重叠率，根据待拍摄区域信息，将待拍摄区域定义为矩形框，所述矩形框包括区域长度D和区域宽度L，其中D≥L，其中D≥L；所述相机拍摄姿态包括垂直向下姿态、第一倾斜姿态、第二倾斜姿态、第三倾斜姿态以及第四倾斜姿态；
根据所述预设的拍摄重叠率，计算航线间距为l；
根据所述航线间距和所述矩形框，将所述矩形框在区域宽度方向划分成若干相同的第一矩形块，将所述矩形框在区域长度方向上划分成若干相同的第二矩形块；
根据相机拍摄姿态为垂直向下姿态，规划所述目标飞行器的第一拍摄路径：以所述矩形框的区域长度和区域宽度的一个相交点为第一拍摄路径起点，
以区域长度D为第一拍摄路径的第一单航线长度，所述第一单航线包括第一正向单航线和第一反向单航线，以第一矩形块沿区域长度方向的边界线确定第一正向单航线和第一反向单航线，以第一矩形块的数量确定第一正向单航线数量和第一反向单航线数量；或以区域宽度L为第一拍摄路径的第一单航线长度，以第二矩形块沿区域宽度方向的边界线确定第一正向单航线和第一反向单航线，以第二矩形块的数量确定第一正向单航线数量和第一反向单航线数量；相邻第一正向单航线和第一反向单航线的间距为航线间距l；
根据所述相机拍摄姿态为第一倾斜姿态向下拍摄，所述第一倾斜姿态的相机拍摄视图面与垂直向下的相机拍摄视图面为垂直关系，规划所述目标飞行器的第二拍摄路径：计算相机倾斜拍摄时的航线外延长度为d，计算第二拍摄路径的第二单航线长度为D+2d，所述第二单航线包括第二正向单航线和第二反向单航线，以所述矩形框的一个矩形顶点沿区域长度方向的反方向距离为d的点为第二拍摄路径起点，根据第一矩形块沿区域长度方向的边界线确定第二正向单航线的方向和第二反向单航线的方向，根据第一矩形块的数量确定第二正向单航线数量和第二反向单航线数量，相邻第二正向单航线和第二反向单航线的间距为航线间距l；并在所有所述第二正向单航线中，以第二正向单航线起点距离为D的点为第一姿态调转点，所述第一姿态调转点使相机从第一倾斜姿态转换为第二倾斜姿态；在所有所述第二反向单航线中，以第二反向单航线起点距离为D的点为第二姿态调转点，第二姿态调转点使相机从第二倾斜姿态转换为第一倾斜姿态，所述第二倾斜姿态的倾斜方向与第一倾斜姿态的倾斜方向垂直；
根据所述相机拍摄姿态为第三倾斜姿态向下拍摄，所述第三倾斜姿态的相机拍摄视图面与所述第一倾斜姿态的相机拍摄视图面为垂直关系，规划所述目标飞行器的第三拍摄路径：计算第三拍摄路径的第三单航线长度为L+2d，所述第三单航线包括第三正向单航线和第三反向单航线，以所述矩形框的一个矩形顶点沿区域宽度方向的反方向距离为d的点为第三拍摄路径起点，根据第二矩形块沿区域宽度方向的边界线确定第三正向单航线的方向和第三反向单航线的方向，根据第二矩形块的数量确定第三正向单航线数量和第三反向单航线数量，相邻第三正向单航线和第三反向单航线的间距为航线间距l；在所有所述第三正向单航线中，以与第三正向单航线起点的距离为L的点为第三姿态调转点，所述第三姿态调转点使相机从第三倾斜姿态转换为第四倾斜姿态，在所有所述第三反向单航线中，以与第三反向单航线起点的距离为L的点为第四姿态调转点，所述第四姿态调转点使相机从第四倾斜姿态转换为第三倾斜姿态，所述第四倾斜姿态的倾斜方向与第三倾斜姿态的倾斜方向垂直。
通过采用上述技术方案，通过将待拍摄区域定义为矩形框，并将矩形框在区域宽度方向上划分第一矩形块，在区域长度方向上划分第二矩形块，从而可以方便分块规划拍摄航线，并且每个矩形块的航线间距的设置可以有效保证拍摄重叠率；通过根据相机拍摄姿态为垂直向下姿态，对目标飞行器的第一拍摄路径进行规划，并按照第一矩形块或第二矩形块来确定第一正向单航线和第一反向单航线，从而可以使目标飞行器在相应数量的第一正向单航线和第一反向单航线飞行拍摄过程中，能够垂直拍摄到待拍摄区域的正面视图影像；通过根据相机拍摄姿态为第一倾斜姿态向下拍摄，对目标飞行器的第二拍摄路径进行规划，并按照第一矩形块来确定第二正向单航线和第二反向单航线，并且在第二正向单航线设有航线外延长度d，在第二正向单航线拍摄过程中在第一姿态调转点进行姿态调转，从而可以使一个第二正向单航线可以同时拍摄到待拍摄区域的两个对称视图的影像，并在第二反向单航线同样也设有航线外延长度d，在第二反向单航线拍摄过程中在第二姿态调转点进行姿态调转，从而可以使一个第二反向单航线可以同时拍摄到待拍摄区域的两个对称视图的影像，提高拍摄效率；通过根据相机拍摄姿态为第三倾斜姿态向下拍摄，对目标飞行器的第三拍摄路径进行规划，并按照第二矩形块确定第三正向单航线和第三反向单航线，并且在第三正向单航线设有航线外延长度d，在第三正向单航线拍摄过程中在第三姿态调转点进行姿态调转，从而可以使一个第三正向单航线可以同时拍摄到待拍摄区域的两个对称视图的影像，并在第三反向单航线同样也设有航线外延长度d，在第三反向单航线拍摄过程中在第四姿态调转点进行姿态调转，从而可以使一个第三反向单航线可以同时拍摄到待拍摄区域的两个对称视图的影像，提高拍摄效率；通过规划上述三次拍摄路径，从而可以减少航时，提高无人机的拍摄效率，并且三次拍摄法可以有效减少冗余影像。
可选的，所述根据所述预设的拍摄重叠率，计算航线间距l，具体计算公式如下：
l=2v-b×v/2；
v=p×r；
其中，p、r为相机参数；p为像元大小；r为影像地面分辨率；v为旁向像幅实际大小；b为拍摄重叠率。
通过采用上述技术方案，根据预设的拍摄重叠率，计算航线间距，从而可以根据计算结果设定航线间距，进而保证拍摄重叠率能够达到测绘要求，并保证待拍摄区域的影像画面的完整性，同时减少拍摄待拍摄区域以外的多余影像。
可选的，根据所述航线间距和所述矩形框，将所述矩形框在区域宽度方向划分成若干相同的第一矩形块，将所述矩形框在区域长度方向上划分成若干相同的第二矩形块，具体包括：
根据所述航线间距l和所述矩形框的区域宽度L，计算第一矩形块的划分数量，具体如下：
p=L/l；
其中p为第一矩形块的数量，且进一法取整；
根据所述航线间距l和所述矩形框的区域长度D，计算第一矩形块的划分数量，具体如下：
q=D/l；
其中q为第二矩形块的数量，且进一法取整。
通过采用上述技术方案，通过将根据航线间距和矩形框的区域宽度，在矩形框上划分第一矩形块，从而得到若干数量的第一矩形块，通过将根据航线间距和矩形框的区域长度，在矩形框上划分第二矩形块，从而得到若干数量的第二矩形块，从而可以使得每个第一矩形块和第二矩形块都能够满足拍摄重叠率的要求，并且提前为路径规划做好分块处理，通过有限几次分块规划路径，可以提高后续目标飞行器的拍摄效率。
可选的，预设的航拍高度为H和预设的相机相对地面的倾斜角度为α；所述计算相机倾斜拍摄时的航线外延长度为d，具体计算公式如下：
d=H/tan（α）。
通过采用上述技术方案，通过计算相机倾斜拍摄时的航线外延长度d，能够使得在相机倾斜拍摄过程中，将待拍摄区域的侧面纹理影像全部覆盖拍摄，保证拍摄不留死角。
可选的，以所述矩形框的区域长度和区域宽度的一个相交点为坐标原点建立坐标系，区域长度方向为x轴正向，区域宽度方向为y轴正向；
所述以区域长度D为第一拍摄路径的第一单航线长度，第一单航线包括第一正向单航线和第一反向单航线，以第一矩形块沿区域长度方向的边界线确定第一正向单航线和第一反向单航线，以第一矩形块的数量确定第一正向单航线数量和第一反向单航线数量，具体包括：
根据建立的所述坐标系，将第一拍摄路径起点设定在坐标原点，以第一拍摄路径起点沿x轴正向且距离为D的第一矩形块的边界线为第一正向单航线，且第一正向单航线起点位于y轴上；第一反向单航线起点位于x=D的轴线上，且沿x轴负向且距离为D的第一矩形块的边界线为第一反向单航线；
统计若干第一矩形块的数量为p，且p为正整数，当p>1时，则第一正向单航线数量为m1=p，第一反向单航线数量为n1=p-1；当p=1时，第一正向单航线数量为m1=p，第一反向单航线数量为n1=p；
或以区域宽度L为第一拍摄路径的第一单航线长度，以第二矩形块沿区域宽度方向的边界线确定第一正向单航线和第一反向单航线，以第二矩形块的数量确定第一正向单航线数量和第一反向单航线数量，具体包括：
根据建立的所述坐标系，将第一拍摄路径起点设定在坐标原点，以第一拍摄路径起点沿y轴正向且距离为L的第二矩形块的边界线为第一正向单航线，且第一正向单航线起点位于x轴上；第一反向单航线起点位于y=L的轴线上，且沿y轴负向且距离为L的第二矩形块的边界线为第二单航线；
统计若干第二矩形块的数量为q，且q为正整数，当q>1时，则第一正向单航线数量为m2=q，第一反向单航线数量为n2=q-1；当q=1时，第一正向单航线数量为m2=q，第一反向单航线数量为n2=q。
通过采用上述技术方案，通过建立坐标系，并将第一拍摄路径的起点在坐标系中定点，并通过第一矩形块或第二矩形块的边界线以及第一单航线长度，可以确定第一拍摄路径的第一正向单航线和数量，以及确定第一反向单航线方向和数量，可以准确快速地规划出第一拍摄路径，通过规划有规则的路径，从而可以减少目标飞行器的姿态调转次数，提高目标飞行器的拍摄效率。
可选的，所述根据第一矩形块沿区域长度方向的边界线确定第二正向单航线的方向和第二反向单航线的方向，根据第一矩形块的数量确定第二正向单航线数量和第二反向单航线数量，具体包括：
根据建立的所述坐标系，将第二拍摄路径起点的坐标设定在(-d,0)坐标上，以第二拍摄路径起点沿x轴正向且距离为D+2d，且沿第一矩形块的边界线方向为第二正向单航线，第二正向单航线起点位于x=-d的轴线上；第二反向单航线起点位于x=D+d的轴线上，且沿x轴负向且距离为D+2d的第一矩形块的边界线为第二反向单航线；
根据第一矩形块的数量为p，且p为正整数，当p>1时，则第二正向单航线数量为m3=p，第二反向单航线数量为n3=p-1；当p=1时，第二正向单航线数量为m3=p，第一反向单航线数量为n4=p；
所述根据第二矩形块沿区域宽度方向的边界线确定第三正向单航线的方向和第三反向单航线的方向，根据第二矩形块的数量确定第三正向单航线数量和第三反向单航线数量，具体包括：
根据建立的所述坐标系，将第三拍摄路径起点的坐标设定在(0,-d)坐标上，以第三拍摄路径起点沿y轴正向且距离为L+2d，且沿第二矩形块的边界线方向为第三正向单航线，第三正向单航线起点位于y=-d的轴线上；第三反向单航线起点位于y=L+d的轴线上，且沿y轴负向且距离为L+2d的第二矩形块的边界线为第三反向单航线；
根据第二矩形块的数量为q，且q为正整数，当q>1时，则第三正向单航线数量为m4=q，第三反向单航线数量为n4=q-1；当q=1时，第三正向单航线数量为m4=q，第三反向单航线数量为n4=q。
通过上述技术方案，通过建立的坐标系，根据第一矩形块的边界线方向和第二正向单航线的长度，从而确定第二正向单航线，并根据第一矩形块的边界线方向和第二反向单航线的长度，从而确定第二反向单航线；然后通过统计第一矩形块的数量确定第二正向单航线数量和第二反向单航线数量，从而可以确定第二拍摄路径，并且每个第一矩形块上的第二正向单航线和第二反向单航线为往返的单航线，可以保证两个航线之间的区域被覆盖拍摄；根据第二矩形块的边界线方向和第三正向单航线的长度，从而确定第三正向单航线，并根据第二矩形块的边界线方向和第三反向单航线的长度，从而确定第三反向单航线；然后通过统计第二矩形块的数量确定第三正向单航线数量和第三反向单航线数量，从而可以确定第三拍摄路径，并且每个第二矩形块上的第三正向单航线和第三反向单航线为往返的单航线，可以保证两个航线之间的区域被覆盖拍摄。
可选的，所述规划所述目标飞行器的第二拍摄路径和所述规划所述目标飞行器的第三拍摄路径的步骤，还包括：
以建立的所述坐标系，所述第一倾斜姿态包括第一x轴正向倾斜姿态或第一y轴正向倾斜姿态，所述第一x轴正向倾斜姿态以相机的拍摄方向朝向x轴正向且相对地面的倾斜角度为α，所述第一y轴正向倾斜姿态以相机的拍摄方向朝向y轴正向且相对地面的倾斜角度为α；
若设定第一倾斜姿态为第一x轴正向倾斜姿态，则确定所述第二倾斜姿态为第一x轴负向倾斜姿态，所述第三倾斜姿态为第一y轴正向倾斜姿态，所述第四倾斜姿态为第一y轴负向倾斜姿态；所述第一x轴负向倾斜姿态以相机的拍摄方向朝向x轴负向且相对地面的倾斜角度为α；所述第一y轴负向倾斜姿态以相机的拍摄方向朝向y轴负向且相对地面的倾斜角度为α；
若设定第一倾斜姿态为第一y轴正向倾斜姿态，则确定所述第二倾斜姿态为所述第一y轴负向倾斜姿态，所述第三倾斜姿态为所述第一x轴正向倾斜姿态，所述第四倾斜姿态为所述第一x轴负向倾斜姿态。
通过采用上述技术方案，通过建立的坐标系为参考，确定第一倾斜姿态，第一倾斜姿态包括两种状态，但相对地面的倾斜角度均为α，针对不同的第一倾斜姿态，确定第二倾斜姿态、第三倾斜姿态以及第四倾斜姿态，从而可以使得目标飞行器能够在第一倾斜姿态和第二倾斜姿态的姿态转换下拍摄到待拍摄区域的两个对称侧面的纹理影像，并可以使得目标飞行器能够在第三倾斜姿态和第四倾斜姿态的姿态转换下拍摄到待拍摄区域的另两个对称侧面的纹理影像，从而可以快速、高效地拍摄待拍摄区域的侧面纹理影像。
可选的，所述倾斜方法还包括：
获取所述第一拍摄路径起点的第一实际航点地理位置；
根据所述第一拍摄路径、第一实际航点地理位置和预设的航拍高度，生成第一拍摄控制指令，并向所述与目标飞行器相关联的控制系统发送所述第一拍摄控制指令；
获取所述第二拍摄路径起点的第二实际航点地理位置；
根据所述第二拍摄路径、第二实际航点地理位置和预设的航拍高度，生成第二拍摄控制指令，并向所述与目标飞行器相关联的控制系统发送所述第二拍摄控制指令；
获取所述第三拍摄路径起点的第三实际航点地理位置；
根据所述第三拍摄路径、第三实际航点地理位置和预设的航拍高度，生成第三拍摄控制指令，并向所述与目标飞行器相关联的控制系统发送所述第三拍摄控制指令。
通过采用上述技术方案，通过获取每个拍摄路径起点的实际航点地理位置，并根据拍摄路径、实际航点地理位置以及航拍高度，生成相应的拍摄控制指令，并发送个控制目标飞行器飞行的控制系统，从而使得目标飞行器根据已经规划好的路径进行飞行拍摄，提高拍摄效率，减少重复飞行次数。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：
一种基于单镜头无人机的倾斜摄影控制方法，包括：
获取用于控制目标飞行器拍摄的第一拍摄控制指令；
根据所述第一拍摄控制指令，控制目标飞行器开始第一拍摄路径的飞行拍摄：将目标飞行器的相机拍摄方向调整为垂直地面向下，控制目标飞行器飞行到对应航拍高度的第一实际航点地理位置上，按照第一个第一正向单航线的方向进行飞行拍摄，当第一个所述第一正向单航线飞行完成时，控制目标飞行器将飞行方向朝第一个所述第一反向单航线转向调整90°，并控制目标飞行器飞行一个航线间距后，然后将目标飞行器的飞行方向调整为第一个所述第一反向单航线的方向，控制目标飞行器开始进行第一个所述第一反向单航线的飞行拍摄，当第一个所述第一反向单航线飞行完成时，根据第一拍摄路径的第一正向单航线数量和第一反向单航线数量，将目标飞行器的飞行方向朝第二个所述第一正向单航线转向调整90°，并控制目标飞行器飞行一个航线间距后，进行对应数量的第一正向单航线和第一反向单航线的飞行拍摄，以控制目标飞行器的相机覆盖拍摄所述待拍摄区域的第一视图影像；
获取用于控制目标飞行器拍摄的第二拍摄控制指令；
根据所述第二拍摄控制指令，控制目标飞行器开始第二拍摄路径的飞行拍摄：将目标飞行器的相机拍摄方向调整为第一倾斜姿态向下拍摄，控制目标飞行器飞行到对应航拍高度的第二实际航点地理位置上，按照第一个第二正向单航线的方向进行飞行拍摄，当目标飞行器飞行拍摄距离为D时，控制目标飞行器悬停，将目标飞行器的相机拍摄姿态从第一倾斜姿态调整为第二倾斜姿态，然后控制目标飞行器继续按照第二正向单航线方向飞行拍摄距离2d时，控制目标飞行器将飞行方向朝第一个第二反向单航线转向调整90°，并控制目标飞行器飞行一个航线间距后，将目标飞行器的飞行方向调整为第一个第二反向单航线的方向，控制目标飞行器开始进行第一个第二反向单航线的飞行拍摄，当目标飞行器飞行拍摄距离为D时，控制目标飞行器悬停，将目标飞行器的相机拍摄姿态从第二倾斜姿态调整为第一倾斜姿态，当第一个第二反向单航线飞行完成时，根据第二拍摄路径的第二正向单航线数量和第二反向单航线数量，将目标飞行器的飞行方向朝第二个第二正向单航线转向调整90°，并控制目标飞行器飞行一个航线间距后，进行对应数量的第二正向单航线和第二反向单航线的飞行拍摄，以控制目标飞行器的相机覆盖拍摄所述待拍摄区域的第二视图影像和第三视图影像；
获取用于控制目标飞行器拍摄的第三拍摄控制指令；
根据所述第三拍摄控制指令，控制目标飞行器开始第三拍摄路径的飞行拍摄：将目标飞行器的相机拍摄方向调整为第三倾斜姿态向下拍摄，控制目标飞行器飞行到对应航拍高度的第三实际航点地理位置上，按照第一个第三正向单航线的方向进行飞行拍摄，当目标飞行器飞行拍摄距离为L时，控制目标飞行器悬停，将目标飞行器的相机拍摄姿态从第三倾斜姿态调整为第四倾斜姿态，然后控制目标飞行器继续按照第三正向单航线方向飞行拍摄距离2d时，控制目标飞行器将飞行方向朝第一个第三反向单航线转向调整90°，控制目标飞行器飞行一个航线间距后，将目标飞行器的飞行方向调整为第一个第三反向单航线的方向，控制目标飞行器开始进行第一个第三反向单航线的飞行拍摄，当目标飞行器飞行拍摄距离为L时，控制目标飞行器悬停，将目标飞行器的相机拍摄姿态从第四倾斜姿态调整为第三倾斜姿态，当第一个第三反向单航线飞行完成时，根据第三拍摄路径的第三正向单航线数量和第三反向单航线数量，将目标飞行器的飞行方向朝第二个第三正向单航线转向调整90°，并控制目标飞行器飞行一个航线间距后，进行对应数量的第三正向单航线和第三反向单航线的飞行拍摄以控制目标飞行器的相机覆盖拍摄所述待拍摄区域的第四视图影像和第五视图影像。
通过采用上述技术方案，通过获取第一拍摄控制指令，可以控制目标飞行器按照第一拍摄路径进行拍摄，获取待拍摄区域的垂直正面视图影像；通过获取第二拍摄控制指令，可以控制目标飞行器按照第二拍摄路径进行拍摄，获取待拍摄区域的其中两个对称侧面的视图影像；通过获取第三拍摄控制指令，可以控制目标飞行器按照第三拍摄路径进行拍摄，获取待拍摄区域的另外两个对称侧面的视图影像；从而使得目标飞行器飞行三遍即可采集待拍摄区域的五面纹理影像，较少冗余影像，并有效减少航时，提高目标飞行器的拍摄效率。
可选的，所述根据所述第二拍摄控制指令，控制目标飞行器开始第二拍摄路径的飞行拍摄的步骤中，所述目标飞行器的相机拍摄姿态调整从第一倾斜姿态调整为第二倾斜姿态，具体为：
直接控制相机拍摄像头的角度进行转动调整90°使相机拍摄镜头反向朝向，以使第二倾斜姿态拍摄的视图为第一倾斜姿态拍摄的视图的反向视图；
或间接控制目标飞行器转向180°使相机拍摄镜头反向朝向，然后控制无人机倒向飞行拍摄，以使第二倾斜姿态拍摄的视图为第一倾斜姿态拍摄的视图的反向视图；
所述根据所述第三拍摄控制指令，控制目标飞行器开始第三拍摄路径的飞行拍摄的步骤中，所述将目标飞行器的相机拍摄姿态从第三倾斜姿态调整为第四倾斜姿态，具体为：
直接控制相机拍摄像头的角度进行转动调整90°使相机拍摄镜头反向朝向，以使第四倾斜姿态拍摄的视图为第三倾斜姿态拍摄的视图的反向视图；
或间接控制目标飞行器转向180°使相机拍摄镜头反向朝向，然后控制无人机倒向飞行拍摄，以使第四倾斜姿态拍摄的视图为第三倾斜姿态拍摄的视图的反向视图。
通过采用上述技术方案，可以直接对相机镜头角度进行转向调整，或者采用调整目标飞行器的飞行方向间接使得相机镜头角度进行转向，从而可以使得相机在一个单航线之间可以拍摄拍摄对象两个侧面纹理，从而可以有效提高拍摄效率，并且减少冗余影像。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1、通过规划三次拍摄路径，可以减少缩短航线，节约航时。
2、通过第一拍摄路径，采集待拍摄区域的垂直正面视图影像，通过第二拍摄路径，在路径关键点设置第一姿态调转点和第二姿态调转点，使得目标飞行器可以采集待拍摄区域的其中两个对称侧面的视图影像，通过第二拍摄路径，在路径关键点设置第三姿态调转点和第四姿态调转点，使得目标飞行器可以采集待拍摄区域的其中两个对称侧面的视图影像，从而可以使得目标飞行器仅飞行三遍即可采集待拍摄区域的五面纹理影像信息，并且可以使一个
3、通过在倾斜的正向或反向单航线中设置姿态调转点，可以使得一次单航线就可以拍摄到拍摄对象的两个侧面纹理，不需要飞行两次去拍摄两个侧面纹理，进而可以减少相机拍摄冗余影像。
附图说明
图1是本申请实施例的基于单镜头无人机的倾斜摄影方法的实现流程图；
图2是本申请实施例的第一拍摄路径的原理图；
图3是本申请实施例的第二拍摄路径的原理图；
图4是本申请实施例的第三拍摄路径的原理图；
图5是本申请实施例的基于单镜头无人机的倾斜摄影方法的另一实现流程图；
图6是本申请实施例的基于单镜头无人机的倾斜摄影控制方法的实现流程图；
图7是本申请实施例的计算机设备的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例：
现有的倾斜摄影设备主要是五台镜合成相机，飞行平台采用体积相对较大的无人机型，不但价格昂贵，并且操控复杂、飞行风险较大，难以普及应用。随着单镜头无人机的出现与普及，为倾斜影响采集与三维模型构件，并应用于大比例三维测图带来良好的契机。单镜头无人机在倾斜摄影过程中，按传统的作业方法，完全达到倾斜摄影要求一般采用飞行5遍的方法实现，即镜头朝下拍摄区域全覆盖飞行1遍，然后相机镜头调整45°倾斜角分别从东往西、从西往东、从南往北、从北往南覆盖拍摄区域各飞行1遍实现。总共飞行拍摄5遍。但倾斜摄影过程在航线的D+d处以后拍摄影像都在摄影区域外边，属于多余影像，也导致效率低下。
在一实施例中，如图1所示，本申请公开了一种基于单镜头无人机的倾斜摄影方法，包括如下步骤：
S11：获取目标飞行器的待拍摄区域信息、相机拍摄姿态和预设的拍摄重叠率，根据待拍摄区域信息，将待拍摄区域定义为矩形框，矩形框包括区域长度D和区域宽度L，其中D≥L；相机拍摄姿态包括垂直向下姿态、第一倾斜姿态、第二倾斜姿态、第三倾斜姿态以及第四倾斜姿态。
在本实施例中，待拍摄区域信息是指待拍摄区域的形状、面积大小等信息；拍摄重叠率是指相机拍摄的影像重叠要求；相机拍摄姿态是指相机镜头的拍摄方向以及相对地面的倾斜角度；矩形框是指根据待拍摄区域的形状和面积大小定义的矩形边框；在本实施例中，目标飞行器为单镜头无人机，在其他实施例中，也可以是具有单镜头的热气球等其他飞行器；
具体地，通过地图获取或人工设计待拍摄区域的面积大小，并定义为矩形框，在本实施例中，将待拍摄区域设计为正南北的方形矩形框，因此，在本实施例中，区域长度和区域宽度相等，另外，在本实施例中，还可以将待拍摄区域设计为正东西方位，可以通过正向方位确定航线，也可以通过坐标系确定航线；在其他实施例中，也可以将待拍摄区域设计为长方形矩形框，当待拍摄区域为非正南北或非正东西时，可以通过坐标系来确定航线。
进一步地，根据拍摄方向和拍摄角度，设计五种目标飞行器的相机拍摄姿态，分别为垂直向下姿态、第一倾斜姿态、第二倾斜姿态、第三倾斜姿态以及第四倾斜姿态，其中第一倾斜姿态的倾斜方向与第二倾斜姿态的倾斜方向为对称关系，第三倾斜姿态的倾斜方向与第四倾斜姿态的倾斜方向为对称关系，第一倾斜姿态的倾斜方向与第三倾斜姿态的倾斜方向为垂直关系，第二倾斜姿态的倾斜方向与第四倾斜姿态的倾斜方向为垂直关系。第一倾斜姿态、第二倾斜姿态、第三倾斜姿态以及第四倾斜姿态与地面所成的夹角相同。
进一步地，预设相机的拍摄重叠率，一般参考相关无人机测绘技术规范设置为60-80%。
S12：根据预设的拍摄重叠率，计算航线间距为l。
在本实施例中，航线间距是指为满足拍摄重叠率要求而设计的相邻航线的间距大小。
具体地，根据拍摄重叠率，计算航线间距l，在本实施例中，航线间距以垂直相机的参数计算，具体计算公式如下：
l=2v-b×v/2；
v=p×r；
其中，p、r为相机参数；p为像元大小；r为影像地面分辨率；v为旁向像幅实际大小；b为拍摄重叠率。
S13：根据航线间距和矩形框，将矩形框在区域宽度方向划分成若干相同的第一矩形块，将矩形框在区域长度方向上划分成若干相同的第二矩形块。
在本实施例中，第一矩形块是指在区域宽度的矩形框边框上划分的等分矩形块；第二矩形块是指在区域长度的矩形框边框上划分的等分矩形块。
具体地，根据航线间距l和矩形框的区域宽度L，计算第一矩形块的划分数量，具体如下：
p=L/l；
其中p为第一矩形块的数量，且进一法取整；
根据航线间距l和矩形框的区域长度D，计算第一矩形块的划分数量，具体如下：
q=D/l；
其中q为第二矩形块的数量，且进一法取整。
S14：根据相机拍摄姿态为垂直向下姿态，规划目标飞行器的第一拍摄路径：
以矩形框的区域长度和区域宽度的一个相交点为第一拍摄路径起点，以区域长度D为第一拍摄路径的第一单航线长度，第一单航线包括第一正向单航线和第一反向单航线，以第一矩形块沿区域长度方向的边界线确定第一正向单航线和第一反向单航线，以第一矩形块的数量确定第一正向单航线数量和第一反向单航线数量；相邻第一正向单航线和第一反向单航线的间距为航线间距l。
在本实施例中，以矩形框的区域长度和区域宽度的一个相交点为坐标原点建立坐标系，区域长度方向为x轴正向，区域宽度方向为y轴正向。
具体地，根据建立的坐标系，将第一拍摄路径起点设定在坐标原点，以第一拍摄路径起点沿x轴正向且距离为D的第一矩形块的边界线为第一正向单航线，且第一正向单航线起点位于y轴上；第一反向单航线起点位于x=D的轴线上，且沿x轴负向且距离为D的第一矩形块的边界线为第一反向单航线。
进一步地，统计若干第一矩形块的数量p，且p为正整数，当p>1时，则第一正向单航线数量为m1=p，第一反向单航线数量为n1=p-1；当p=1时，第一正向单航线数量为m1=p，第一反向单航线数量为n1=p。
或以区域宽度L为第一拍摄路径的第一单航线长度，以第二矩形块沿区域宽度方向的边界线确定第一正向单航线和第一反向单航线，以第二矩形块的数量确定第一正向单航线数量和第一反向单航线数量。
根据建立的坐标系，将第一拍摄路径起点设定在坐标原点，以第一拍摄路径起点沿y轴正向且距离为L的第二矩形块的边界线为第一正向单航线，且第一正向单航线起点位于x轴上；第一反向单航线起点位于y=L的轴线上，且沿y轴负向且距离为L的第二矩形块的边界线为第一反向单航线。
统计若干第二矩形块的数量q，且q为正整数，当q>1时，则第一正向单航线数量为m2=q，第一反向单航线数量为n2=q-1；当q=1时，第一正向单航线数量为m2=q，第一反向单航线数量为n2=q。
在本实施中，举例一个具体拍摄情况，当将待拍摄区域设计为方形矩形框，区域长度和区域宽度相等，将待拍摄区域的方位设计为正南北方位，其第一拍摄路径的原理如图2所示，第一正向单航线和第一反向单航线为东西方向，航线间距为l。在本实施例中，也可以通过构建一个以矩形框的左下顶点为原点的坐标系，进行航线方向和长度的确定。
S15：根据相机拍摄姿态为第一倾斜姿态向下拍摄，第一倾斜姿态的相机拍摄视图面与垂直向下的相机拍摄视图面为垂直关系，规划目标飞行器的第二拍摄路径：
计算相机倾斜拍摄时的航线外延长度为d，计算第二拍摄路径的第二单航线长度为D+2d，第二单航线包括第二正向单航线和第二反向单航线，以矩形框的一个矩形顶点沿区域长度方向的反方向距离为d的点为第二拍摄路径起点，根据第一矩形块沿区域长度方向的边界线确定第二正向单航线的方向和第二反向单航线的方向，根据第一矩形块的数量确定第二正向单航线数量和第二反向单航线数量，相邻第二正向单航线和第二反向单航线的间距为航线间距l；并在所有第二正向单航线中，以第二正向单航线起点距离为D的点为第一姿态调转点，第一姿态调转点使相机从第一倾斜姿态转换为第二倾斜姿态；在所有第二反向单航线中，以第二反向单航线起点距离为D的点为第二姿态调转点，第二姿态调转点使相机从第二倾斜姿态转换为第一倾斜姿态，第二倾斜姿态的倾斜方向与第一倾斜姿态的倾斜方向垂直。
具体地，根据建立的坐标系，将第二拍摄路径起点的坐标设定在(-d,0)坐标上，以第二拍摄路径起点沿x轴正向且距离为D+2d，且沿第一矩形块的边界线方向为第二正向单航线，第二正向单航线起点位于x=-d的轴线上；第二反向单航线起点位于x=D+d的轴线上，且沿x轴负向且距离为D+2d的第一矩形块的边界线为第二反向单航线。
在本实施例中，相机倾斜拍摄时的航线外延长度为d的计算公式如下：
d=H/tan（α）；
其中H为预设的航拍高度；α为预设的相机相对地面的倾斜角度，在本实施例中α设置为45°。
进一步地，根据第一矩形块的数量为p，且p为正整数，当p>1时，则第二正向单航线数量为m3=p，第二反向单航线数量为n3=p-1；当p=1时，第二正向单航线数量为m3=p，第二反向单航线数量为n3=p。
进一步，第一倾斜姿态包括第一x轴正向倾斜姿态或第一y轴正向倾斜姿态，第一x轴正向倾斜姿态以相机的拍摄方向朝向x轴正向且相对地面的倾斜角度为α，第一y轴正向倾斜姿态以相机的拍摄方向朝向y轴正向且相对地面的倾斜角度为α。
进一步，若设定第一倾斜姿态为第一x轴正向倾斜姿态，则确定第二倾斜姿态为第一x轴负向倾斜姿态，第一x轴负向倾斜姿态以相机的拍摄方向朝向x轴负向且相对地面的倾斜角度为α。
若设定第一倾斜姿态为第一y轴正向倾斜姿态，则确定第二倾斜姿态为第一y轴负向倾斜姿态，第一y轴负向倾斜姿态以相机的拍摄方向朝向y轴负向且相对地面的倾斜角度为α。
在本实施中，举例一个具体拍摄情况，当将待拍摄区域设计为方向矩形框，区域长度和区域宽度相等，将待拍摄区域的方位设计为正南北方位，其第二拍摄路径的原理如图3所示，第二正向单航线和第二反向单航线为东西方向，且航线长度为D+2d，航线间距为l。
S16：根据相机拍摄姿态为第三倾斜姿态向下拍摄，第三倾斜姿态的相机拍摄视图面与第一倾斜姿态的相机拍摄视图面为垂直关系，规划目标飞行器的第三拍摄路径：
计算第三拍摄路径的第三单航线长度为L+2d，第三单航线包括第三正向单航线和第三反向单航线，以矩形框的一个矩形顶点沿区域宽度方向的反方向距离为d的点为第三拍摄路径起点，根据第二矩形块沿区域宽度方向的边界线确定第三正向单航线的方向和第三反向单航线的方向，根据第二矩形块的数量确定第三正向单航线数量和第三反向单航线数量，相邻第三正向单航线和第三反向单航线的间距为航线间距l；在所有第三正向单航线中，以与第三正向单航线起点的距离为L的点为第三姿态调转点，第三姿态调转点使相机从第三倾斜姿态转换为第四倾斜姿态，在所有第三反向单航线中，以与第三反向单航线起点的距离为L的点为第四姿态调转点，第四姿态调转点使相机从第四倾斜姿态转换为第三倾斜姿态，第四倾斜姿态的倾斜方向与第三倾斜姿态的倾斜方向垂直。
具体地，根据建立的坐标系，将第三拍摄路径起点的坐标设定在(0,-d)坐标上，以第三拍摄路径起点沿y轴正向且距离为L+2d，且沿第二矩形块的边界线方向为第三正向单航线，第三正向单航线起点位于y=-d的轴线上；第三反向单航线起点位于y=L+d的轴线上，且沿y轴负向且距离为L+2d的第二矩形块的边界线为第三反向单航线。
进一步地，根据第二矩形块的数量为q，且q为正整数，当q>1时，则第三正向单航线数量为m4=q，第三反向单航线数量为n4=q-1；当q=1时，第三正向单航线数量为m4=q，第三反向单航线数量为n4=q。
若设定第一倾斜姿态为第一x轴正向倾斜姿态，则确定第三倾斜姿态为第一y轴正向倾斜姿态，第四倾斜姿态为第一y轴负向倾斜姿态。
若设定第一倾斜姿态为第一y轴正向倾斜姿态，则确定第三倾斜姿态为第一x轴正向倾斜姿态，第四倾斜姿态为第一x轴负向倾斜姿态。
在本实施中，举例一个具体拍摄情况，当将待拍摄区域设计为方形矩形框，区域长度和区域宽度相等，将待拍摄区域的方位设计为正南北方位，其第三拍摄路径的原理如图4所示，第三正向单航线和第三反向单航线为南北方向，且航线长度为D+2d，航线间距为l。
如图5所示，在本实施例中，本实施例的基于单镜头无人机的倾斜摄影方法，还包括：
S171：获取第一拍摄路径起点的第一实际航点地理位置。
在本实施例中，第一实际航点地理位置是指根据设计的第一拍摄路径，测量其起点的地理位置，包括第一经度信息和第一纬度信息。
具体地，以待拍摄区域的矩形边界顶点位置为参考，通过测绘技术测量或GPS定位技术确定第一拍摄路径起点的第一实际航点地理位置。
S172：根据第一拍摄路径、第一实际航点地理位置和预设的航拍高度，生成第一拍摄控制指令，并向与目标飞行器相关联的控制系统发送第一拍摄控制指令。
在本实施例中，第一拍摄控制指令是指用于控制目标飞行器按照第一拍摄路径进行飞行拍摄的控制指令；控制系统是指地面操控站。
具体地，以设计的第一拍摄路径、第一实际航点地理位置以及预设的航拍高度为内容，生成第一拍摄控制指令并发送至用于操控无人机飞行拍摄的地面操控站。
S181：获取第二拍摄路径起点的第二实际航点地理位置。
在本实施例中，第二实际航点地理位置是指根据设计的第二拍摄路径，测量其起点的地理位置，包括第二经度信息和第二纬度信息。
具体地，以待拍摄区域的矩形边界顶点位置为参考，通过测绘技术测量或GPS技术确定第二拍摄路径起点的第二实际航点地理位置。
S182：根据第二拍摄路径、第二实际航点地理位置和预设的航拍高度，生成第二拍摄控制指令，并向与目标飞行器相关联的控制系统发送第二拍摄控制指令。
在本实施例中，第二拍摄控制指令是指用于控制目标飞行器按照第二拍摄路径进行飞行拍摄的控制指令。
具体地，以设计的第二拍摄路径、第二实际航点地理位置以及预设的航拍高度为内容，生成第二拍摄控制指令并发送至用于操控无人机飞行拍摄的地面操控站。
S191：获取第三拍摄路径起点的第三实际航点地理位置。
在本实施例中，第三实际航点地理位置是指根据设计的第三拍摄路径，测量其起点的地理位置，包括第三经度信息和第三纬度信息。
具体地，以待拍摄区域的矩形边界顶点位置为参考，通过测绘技术测量或GPS技术确定第三拍摄路径起点的第三实际航点地理位置。
S192：根据第三拍摄路径、第三实际航点地理位置和预设的航拍高度，生成第三拍摄控制指令，并向与目标飞行器相关联的控制系统发送第三拍摄控制指令。
在本实施例中，第三拍摄控制指令是指用于控制目标飞行器按照第三拍摄路径进行飞行拍摄的控制指令。
具体地，以设计的第三拍摄路径、第三实际航点地理位置以及预设的航拍高度为内容，生成第三拍摄控制指令并发送至用于操控无人机飞行拍摄的地面操控站。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
如图6所示，在一实施例中，提供一种基于单镜头无人机的倾斜摄影控制方法，该方法包括：
S210：获取用于控制目标飞行器拍摄的第一拍摄控制指令。
在本实施例中，可以由第三方控制软件通过无线传输向控制目标飞行器飞行拍摄的控制系统发送第一拍摄控制指令，控制系统接收该第一拍摄控制指令，该第一拍摄控制指令包括第一拍摄路径、第一实际航点地理位置以及航拍高度。
S211：根据第一拍摄控制指令，控制目标飞行器开始第一拍摄路径的飞行拍摄：
将目标飞行器的相机拍摄方向调整为垂直地面向下，控制目标飞行器飞行到对应航拍高度的第一实际航点地理位置上，按照第一个第一正向单航线的方向进行飞行拍摄，当第一个第一正向单航线飞行完成时，控制目标飞行器将飞行方向朝第一个第一反向单航线转向调整90°，并控制目标飞行器飞行一个航线间距后，然后将目标飞行器的飞行方向调整为第一个第一反向单航线的方向，控制目标飞行器开始进行第一个第一反向单航线的飞行拍摄，当第一个第一反向单航线飞行完成时，根据第一拍摄路径的第一正向单航线数量和第一反向单航线数量，将目标飞行器的飞行方向朝第二个第一正向单航线转向调整90°，并控制目标飞行器飞行一个航线间距后，进行对应数量的第一正向单航线和第一反向单航线的飞行拍摄，以控制目标飞行器的相机覆盖拍摄待拍摄区域的第一视图影像。
S220：获取用于控制目标飞行器拍摄的第二拍摄控制指令。
在本实施例中，当第一拍摄控制指令执行完毕时，可以由第三方控制软件通过无线传输向控制目标飞行器飞行拍摄的控制系统发送第二拍摄控制指令，控制系统接收该第二拍摄控制指令，该第二拍摄控制指令包括第二拍摄路径、第二实际航点地理位置以及航拍高度。
S221：根据第二拍摄控制指令，控制目标飞行器开始第二拍摄路径的飞行拍摄：
将目标飞行器的相机拍摄方向调整为第一倾斜姿态向下拍摄，控制目标飞行器飞行到对应航拍高度的第二实际航点地理位置上，按照第一个第二正向单航线的方向进行飞行拍摄，当目标飞行器飞行拍摄距离为D时，控制目标飞行器悬停，将目标飞行器的相机拍摄姿态从第一倾斜姿态调整为第二倾斜姿态，然后控制目标飞行器继续按照第二正向单航线方向飞行拍摄距离2d时，控制目标飞行器将飞行方向朝第一个第二反向单航线转向调整90°，并控制目标飞行器飞行一个航线间距后，将目标飞行器的飞行方向调整为第一个第二反向单航线的方向，控制目标飞行器开始进行第一个第二反向单航线的飞行拍摄，当目标飞行器飞行拍摄距离为D时，控制目标飞行器悬停，将目标飞行器的相机拍摄姿态从第二倾斜姿态调整为第一倾斜姿态，当第一个第二反向单航线飞行完成时，根据第二拍摄路径的第二正向单航线数量和第二反向单航线数量，将目标飞行器的飞行方向朝第二个第二正向单航线转向调整90°，并控制目标飞行器飞行一个航线间距后，进行对应数量的第二正向单航线和第二反向单航线的飞行拍摄，以控制目标飞行器的相机覆盖拍摄待拍摄区域的第二视图影像和第三视图影像。
在本实施例中，第二视图影像和第三视图影像是待拍摄区域的其中两个对称面的视图影像。
在本实施例中，目标飞行器的相机拍摄姿态调整从第一倾斜姿态调整为第二倾斜姿态，可以采用如下两种方式中的一种：
直接控制相机拍摄像头的角度进行转动调整90°使相机拍摄镜头反向朝向，以使第二倾斜姿态拍摄的视图为第一倾斜姿态拍摄的视图的反向视图；
或间接控制目标飞行器转向180°使相机拍摄镜头反向朝向，然后控制无人机倒向飞行拍摄，以使第二倾斜姿态拍摄的视图为第一倾斜姿态拍摄的视图的反向视图。
S230：获取用于控制目标飞行器拍摄的第三拍摄控制指令。
在本实施例中，当第二拍摄控制指令执行完成时，可以由第三方控制软件通过无线传输向控制目标飞行器飞行拍摄的控制系统发送第三拍摄控制指令，控制系统接收该第三拍摄控制指令，该第三拍摄控制指令包括第三拍摄路径、第三实际航点地理位置以及航拍高度。
S231：根据第三拍摄控制指令，控制目标飞行器开始第三拍摄路径的飞行拍摄：将目标飞行器的相机拍摄方向调整为第三倾斜姿态向下拍摄，控制目标飞行器飞行到对应航拍高度的第三实际航点地理位置上，按照第一个第三正向单航线的方向进行飞行拍摄，当目标飞行器飞行拍摄距离为L时，控制目标飞行器悬停，将目标飞行器的相机拍摄姿态从第三倾斜姿态调整为第四倾斜姿态，然后控制目标飞行器继续按照第三正向单航线方向飞行拍摄距离2d时，控制目标飞行器将飞行方向朝第一个第三反向单航线转向调整90°，控制目标飞行器飞行一个航线间距后，将目标飞行器的飞行方向调整为第一个第三反向单航线的方向，控制目标飞行器开始进行第一个第三反向单航线的飞行拍摄，当目标飞行器飞行拍摄距离为L时，控制目标飞行器悬停，将目标飞行器的相机拍摄姿态从第四倾斜姿态调整为第三倾斜姿态，当第一个第三反向单航线飞行完成时，根据第三拍摄路径的第三正向单航线数量和第三反向单航线数量，将目标飞行器的飞行方向朝第二个第三正向单航线转向调整90°，并控制目标飞行器飞行一个航线间距后，进行对应数量的第三正向单航线和第三反向单航线的飞行拍摄以控制目标飞行器的相机覆盖拍摄待拍摄区域的第四视图影像和第五视图影像。
在本实施例中，第四视图影像和第五视图影像是待拍摄区域的另两个对称面的视图影像。
在本实施例中，将目标飞行器的相机拍摄姿态从第三倾斜姿态调整为第四倾斜姿态，可以采用如下两种方式中的一种：
直接控制相机拍摄像头的角度进行转动调整90°使相机拍摄镜头反向朝向，以使第四倾斜姿态拍摄的视图为第三倾斜姿态拍摄的视图的反向视图；
或间接控制目标飞行器转向180°使相机拍摄镜头反向朝向，然后控制无人机倒向飞行拍摄，以使第四倾斜姿态拍摄的视图为第三倾斜姿态拍摄的视图的反向视图。
在本实施例的第二拍摄路径和第三拍摄路径的倾斜摄影过程中，无人机飞到航线的D处或L处悬停，并180°调转方向然后倒飞，或者直接调转相机镜头角度继续飞行，使无人机拍摄对象的另一面侧面纹理，这样起到缩短航线、节约航时、减少冗余相片的效果。飞行拍摄总共只需要覆盖待拍摄区域3遍就能达到上述效果。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于三种拍摄路径以及起点的航点地理位置，以及拍摄控制指令等。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于单镜头无人机的倾斜摄影方法，具体实现步骤如下：
S11：获取目标飞行器的待拍摄区域信息、相机拍摄姿态和预设的拍摄重叠率，根据待拍摄区域信息，将待拍摄区域定义为矩形框，矩形框包括区域长度D和区域宽度L，其中D≥L；相机拍摄姿态包括垂直向下姿态、第一倾斜姿态、第二倾斜姿态、第三倾斜姿态以及第四倾斜姿态；
S12：根据预设的拍摄重叠率，计算航线间距为l；
S13：根据航线间距和矩形框信息，将矩形框在区域宽度方向划分成若干相同的第一矩形块，将矩形框在区域长度方向上划分成若干相同的第二矩形块；
S14：根据相机拍摄姿态为垂直向下姿态，规划目标飞行器的第一拍摄路径：
以矩形框的区域长度和区域宽度的一个相交点为第一拍摄路径起点，以区域长度D为第一拍摄路径的第一单航线长度，第一单航线包括第一正向单航线和第一反向单航线，以第一矩形块沿区域长度方向的边界线确定第一正向单航线和第一反向单航线，以第一矩形块的数量确定第一正向单航线数量和第一反向单航线数量；或以区域宽度L为第一拍摄路径的第一单航线长度，以第二矩形块沿区域宽度方向的边界线确定第一正向单航线和第一反向单航线，以第二矩形块的数量确定第一正向单航线数量和第一反向单航线数量；相邻第一正向单航线和第一反向单航线的间距为航线间距l；
S15：根据相机拍摄姿态为第一倾斜姿态向下拍摄，第一倾斜姿态的相机拍摄视图面与垂直向下的相机拍摄视图面为垂直关系，规划目标飞行器的第二拍摄路径：
计算相机倾斜拍摄时的航线外延长度为d，计算第二拍摄路径的第二单航线长度为D+2d，第二单航线包括第二正向单航线和第二反向单航线，以矩形框的一个矩形顶点沿区域长度方向的反方向距离为d的点为第二拍摄路径起点，根据第一矩形块沿区域长度方向的边界线确定第二正向单航线的方向和第二反向单航线的方向，根据第一矩形块的数量确定第二正向单航线数量和第二反向单航线数量，相邻第二正向单航线和第二反向单航线的间距为航线间距l；并在所有第二正向单航线中，以第二正向单航线起点距离为D的点为第一姿态调转点，第一姿态调转点使相机从第一倾斜姿态转换为第二倾斜姿态；在所有第二反向单航线中，以第二反向单航线起点距离为D的点为第二姿态调转点，第二姿态调转点使相机从第二倾斜姿态转换为第一倾斜姿态，第二倾斜姿态的倾斜方向与第一倾斜姿态的倾斜方向垂直；
S16：根据相机拍摄姿态为第三倾斜姿态向下拍摄，第三倾斜姿态的相机拍摄视图面与第一倾斜姿态的相机拍摄视图面为垂直关系，规划目标飞行器的第三拍摄路径：
计算第三拍摄路径的第三单航线长度为L+2d，第三单航线包括第三正向单航线和第三反向单航线，以矩形框的一个矩形顶点沿区域宽度方向的反方向距离为d的点为第三拍摄路径起点，根据第二矩形块沿区域宽度方向的边界线确定第三正向单航线的方向和第三反向单航线的方向，根据第二矩形块的数量确定第三正向单航线数量和第三反向单航线数量，相邻第三正向单航线和第三反向单航线的间距为航线间距l；在所有第三正向单航线中，以与第三正向单航线起点的距离为L的点为第三姿态调转点，第三姿态调转点使相机从第三倾斜姿态转换为第四倾斜姿态，在所有第三反向单航线中，以与第三反向单航线起点的距离为L的点为第四姿态调转点，第四姿态调转点使相机从第四倾斜姿态转换为第三倾斜姿态，第四倾斜姿态的倾斜方向与第三倾斜姿态的倾斜方向垂直。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
S11：获取目标飞行器的待拍摄区域信息、相机拍摄姿态和预设的拍摄重叠率，根据待拍摄区域信息，将待拍摄区域定义为矩形框，矩形框包括区域长度D和区域宽度L，其中D≥L；相机拍摄姿态包括垂直向下姿态、第一倾斜姿态、第二倾斜姿态、第三倾斜姿态以及第四倾斜姿态；
S12：根据预设的拍摄重叠率，计算航线间距为l；
S13：根据航线间距和矩形框信息，将矩形框在区域宽度方向划分成若干相同的第一矩形块，将矩形框在区域长度方向上划分成若干相同的第二矩形块；
S14：根据相机拍摄姿态为垂直向下姿态，规划目标飞行器的第一拍摄路径：
以矩形框的区域长度和区域宽度的一个相交点为第一拍摄路径起点，以区域长度D为第一拍摄路径的第一单航线长度，第一单航线包括第一正向单航线和第一反向单航线，以第一矩形块沿区域长度方向的边界线确定第一正向单航线和第一反向单航线，以第一矩形块的数量确定第一正向单航线数量和第一反向单航线数量；或以区域宽度L为第一拍摄路径的第一单航线长度，以第二矩形块沿区域宽度方向的边界线确定第一正向单航线和第一反向单航线，以第二矩形块的数量确定第一正向单航线数量和第一反向单航线数量；相邻第一正向单航线和第一反向单航线的间距为航线间距l；
S15：根据相机拍摄姿态为第一倾斜姿态向下拍摄，第一倾斜姿态的相机拍摄视图面与垂直向下的相机拍摄视图面为垂直关系，规划目标飞行器的第二拍摄路径：
计算相机倾斜拍摄时的航线外延长度为d，计算第二拍摄路径的第二单航线长度为D+2d，第二单航线包括第二正向单航线和第二反向单航线，以矩形框的一个矩形顶点沿区域长度方向的反方向距离为d的点为第二拍摄路径起点，根据第一矩形块沿区域长度方向的边界线确定第二正向单航线的方向和第二反向单航线的方向，根据第一矩形块的数量确定第二正向单航线数量和第二反向单航线数量，相邻第二正向单航线和第二反向单航线的间距为航线间距l；并在所有第二正向单航线中，以第二正向单航线起点距离为D的点为第一姿态调转点，第一姿态调转点使相机从第一倾斜姿态转换为第二倾斜姿态；在所有第二反向单航线中，以第二反向单航线起点距离为D的点为第二姿态调转点，第二姿态调转点使相机从第二倾斜姿态转换为第一倾斜姿态，第二倾斜姿态的倾斜方向与第一倾斜姿态的倾斜方向垂直；
S16：根据相机拍摄姿态为第三倾斜姿态向下拍摄，第三倾斜姿态的相机拍摄视图面与第一倾斜姿态的相机拍摄视图面为垂直关系，规划目标飞行器的第三拍摄路径：
计算第三拍摄路径的第三单航线长度为L+2d，第三单航线包括第三正向单航线和第三反向单航线，以矩形框的一个矩形顶点沿区域宽度方向的反方向距离为d的点为第三拍摄路径起点，根据第二矩形块沿区域宽度方向的边界线确定第三正向单航线的方向和第三反向单航线的方向，根据第二矩形块的数量确定第三正向单航线数量和第三反向单航线数量，相邻第三正向单航线和第三反向单航线的间距为航线间距l；在所有第三正向单航线中，以与第三正向单航线起点的距离为L的点为第三姿态调转点，第三姿态调转点使相机从第三倾斜姿态转换为第四倾斜姿态，在所有第三反向单航线中，以与第三反向单航线起点的距离为L的点为第四姿态调转点，第四姿态调转点使相机从第四倾斜姿态转换为第三倾斜姿态，第四倾斜姿态的倾斜方向与第三倾斜姿态的倾斜方向垂直。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例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同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于单镜头无人机的倾斜摄影方法，其特征在于，所述摄影方法包括：
获取目标飞行器的待拍摄区域信息、相机拍摄姿态和预设的拍摄重叠率，根据待拍摄区域信息，将待拍摄区域定义为矩形框，所述矩形框包括区域长度D和区域宽度L，其中D≥L；所述相机拍摄姿态包括垂直向下姿态、第一倾斜姿态、第二倾斜姿态、第三倾斜姿态以及第四倾斜姿态；
根据所述预设的拍摄重叠率，计算航线间距为l；
根据所述航线间距和所述矩形框，将所述矩形框在区域宽度方向划分成若干相同的第一矩形块，将所述矩形框在区域长度方向上划分成若干相同的第二矩形块；
根据相机拍摄姿态为垂直向下姿态，规划所述目标飞行器的第一拍摄路径：以所述矩形框的区域长度和区域宽度的一个相交点为第一拍摄路径起点，
以区域长度D为第一拍摄路径的第一单航线长度，所述第一单航线包括第一正向单航线和第一反向单航线，以第一矩形块沿区域长度方向的边界线确定第一正向单航线和第一反向单航线，以第一矩形块的数量确定第一正向单航线数量和第一反向单航线数量；或以区域宽度L为第一拍摄路径的第一单航线长度，以第二矩形块沿区域宽度方向的边界线确定第一正向单航线和第一反向单航线，以第二矩形块的数量确定第一正向单航线数量和第一反向单航线数量；相邻第一正向单航线和第一反向单航线的间距为航线间距l；
根据所述相机拍摄姿态为第一倾斜姿态向下拍摄，所述第一倾斜姿态的相机拍摄视图面与垂直向下的相机拍摄视图面为垂直关系，规划所述目标飞行器的第二拍摄路径：计算相机倾斜拍摄时的航线外延长度为d，计算第二拍摄路径的第二单航线长度为D+2d，所述第二单航线包括第二正向单航线和第二反向单航线，以所述矩形框的一个矩形顶点沿区域长度方向的反方向距离为d的点为第二拍摄路径起点，根据第一矩形块沿区域长度方向的边界线确定第二正向单航线的方向和第二反向单航线的方向，根据第一矩形块的数量确定第二正向单航线数量和第二反向单航线数量，相邻第二正向单航线和第二反向单航线的间距为航线间距l；并在所有所述第二正向单航线中，以第二正向单航线起点距离为D的点为第一姿态调转点，所述第一姿态调转点使相机从第一倾斜姿态转换为第二倾斜姿态；在所有所述第二反向单航线中，以第二反向单航线起点距离为D的点为第二姿态调转点，第二姿态调转点使相机从第二倾斜姿态转换为第一倾斜姿态，所述第二倾斜姿态的倾斜方向与第一倾斜姿态的倾斜方向垂直；
根据所述相机拍摄姿态为第三倾斜姿态向下拍摄，所述第三倾斜姿态的相机拍摄视图面与所述第一倾斜姿态的相机拍摄视图面为垂直关系，规划所述目标飞行器的第三拍摄路径：计算第三拍摄路径的第三单航线长度为L+2d，所述第三单航线包括第三正向单航线和第三反向单航线，以所述矩形框的一个矩形顶点沿区域宽度方向的反方向距离为d的点为第三拍摄路径起点，根据第二矩形块沿区域宽度方向的边界线确定第三正向单航线的方向和第三反向单航线的方向，根据第二矩形块的数量确定第三正向单航线数量和第三反向单航线数量，相邻第三正向单航线和第三反向单航线的间距为航线间距l；在所有所述第三正向单航线中，以与第三正向单航线起点的距离为L的点为第三姿态调转点，所述第三姿态调转点使相机从第三倾斜姿态转换为第四倾斜姿态，在所有所述第三反向单航线中，以与第三反向单航线起点的距离为L的点为第四姿态调转点，所述第四姿态调转点使相机从第四倾斜姿态转换为第三倾斜姿态，所述第四倾斜姿态的倾斜方向与第三倾斜姿态的倾斜方向垂直。
2.根据权利要求1所述的基于单镜头无人机的倾斜摄影方法，其特征在于，所述根据所述预设的拍摄重叠率，计算航线间距l，具体计算公式如下：
l=2v-b×v/2；
v=p×r；
其中，p、r为相机参数；p为像元大小；r为影像地面分辨率；v为旁向像幅实际大小；b为拍摄重叠率。
3.根据权利要求2所述的基于单镜头无人机的倾斜摄影方法，其特征在于，根据所述航线间距和所述矩形框，将所述矩形框在区域宽度方向划分成若干相同的第一矩形块，将所述矩形框在区域长度方向上划分成若干相同的第二矩形块，具体包括：
根据所述航线间距l和所述矩形框的区域宽度L，计算第一矩形块的划分数量，具体如下：
p=L/l；
其中p为第一矩形块的数量，且进一法取整；
根据所述航线间距l和所述矩形框的区域长度D，计算第一矩形块的划分数量，具体如下：
q=D/l；
其中q为第二矩形块的数量，且进一法取整。
4.根据权利要求3所述的基于单镜头无人机的倾斜摄影方法，其特征在于，预设的航拍高度为H和预设的相机相对地面的倾斜角度为α；
所述计算相机倾斜拍摄时的航线外延长度为d，具体计算公式如下：
d=H/tan（α）。
5.根据权利要求3所述的基于单镜头无人机的倾斜摄影方法，其特征在于，以所述矩形框的区域长度和区域宽度的一个相交点为坐标原点建立坐标系，区域长度方向为x轴正向，区域宽度方向为y轴正向；
所述以区域长度D为第一拍摄路径的第一单航线长度，第一单航线包括第一正向单航线和第一反向单航线，以第一矩形块沿区域长度方向的边界线确定第一正向单航线和第一反向单航线，以第一矩形块的数量确定第一正向单航线数量和第一反向单航线数量，具体包括：
根据建立的所述坐标系，将第一拍摄路径起点设定在坐标原点，以第一拍摄路径起点沿x轴正向且距离为D的第一矩形块的边界线为第一正向单航线，且第一正向单航线起点位于y轴上；第一反向单航线起点位于x=D的轴线上，且沿x轴负向且距离为D的第一矩形块的边界线为第一反向单航线；
统计若干第一矩形块的数量为p，且p为正整数，当p>1时，则第一正向单航线数量为m1=p，第一反向单航线数量为n1=p-1；当p=1时，第一正向单航线数量为m1=p，第一反向单航线数量为n1=p；
或以区域宽度L为第一拍摄路径的第一单航线长度，以第二矩形块沿区域宽度方向的边界线确定第一正向单航线和第一反向单航线，以第二矩形块的数量确定第一正向单航线数量和第一反向单航线数量，具体包括：
根据建立的所述坐标系，将第一拍摄路径起点设定在坐标原点，以第一拍摄路径起点沿y轴正向且距离为L的第二矩形块的边界线为第一正向单航线，且第一正向单航线起点位于x轴上；第一反向单航线起点位于y=L的轴线上，且沿y轴负向且距离为L的第二矩形块的边界线为第二单航线；
统计若干第二矩形块的数量为q，且q为正整数，当q>1时，则第一正向单航线数量为m2=q，第一反向单航线数量为n2=q-1；当q=1时，第一正向单航线数量为m2=q，第一反向单航线数量为n2=q。
6.根据权利要求5所述的基于单镜头无人机的倾斜摄影方法，其特征在于，所述根据第一矩形块沿区域长度方向的边界线确定第二正向单航线的方向和第二反向单航线的方向，根据第一矩形块的数量确定第二正向单航线数量和第二反向单航线数量，具体包括：
根据建立的所述坐标系，将第二拍摄路径起点的坐标设定在(-d,0)坐标上，以第二拍摄路径起点沿x轴正向且距离为D+2d，且沿第一矩形块的边界线方向为第二正向单航线，第二正向单航线起点位于x=-d的轴线上；第二反向单航线起点位于x=D+d的轴线上，且沿x轴负向且距离为D+2d的第一矩形块的边界线为第二反向单航线；
根据第一矩形块的数量为p，且p为正整数，当p>1时，则第二正向单航线数量为m3=p，第二反向单航线数量为n3=p-1；当p=1时，第二正向单航线数量为m3=p，第二反向单航线数量为n3=p；
所述根据第二矩形块沿区域宽度方向的边界线确定第三正向单航线的方向和第三反向单航线的方向，根据第二矩形块的数量确定第三正向单航线数量和第三反向单航线数量，具体包括：
根据建立的所述坐标系，将第三拍摄路径起点的坐标设定在(0,-d)坐标上，以第三拍摄路径起点沿y轴正向且距离为L+2d，且沿第二矩形块的边界线方向为第三正向单航线，第三正向单航线起点位于y=-d的轴线上；第三反向单航线起点位于y=L+d的轴线上，且沿y轴负向且距离为L+2d的第二矩形块的边界线为第三反向单航线；
根据第二矩形块的数量为q，且q为正整数，当q>1时，则第三正向单航线数量为m4=q，第三反向单航线数量为n4=q-1；当q=1时，第三正向单航线数量为m4=q，第三反向单航线数量为n4=q。
7.根据权利要求5所述的基于单镜头无人机的倾斜摄影方法，其特征在于，所述规划所述目标飞行器的第二拍摄路径和所述规划所述目标飞行器的第三拍摄路径的步骤，还包括：
以建立的所述坐标系，所述第一倾斜姿态包括第一x轴正向倾斜姿态或第一y轴正向倾斜姿态，所述第一x轴正向倾斜姿态以相机的拍摄方向朝向x轴正向且相对地面的倾斜角度为α，所述第一y轴正向倾斜姿态以相机的拍摄方向朝向y轴正向且相对地面的倾斜角度为α；
若设定第一倾斜姿态为第一x轴正向倾斜姿态，则确定所述第二倾斜姿态为第一x轴负向倾斜姿态，所述第三倾斜姿态为第一y轴正向倾斜姿态，所述第四倾斜姿态为第一y轴负向倾斜姿态；所述第一x轴负向倾斜姿态以相机的拍摄方向朝向x轴负向且相对地面的倾斜角度为α；所述第一y轴负向倾斜姿态以相机的拍摄方向朝向y轴负向且相对地面的倾斜角度为α；
若设定第一倾斜姿态为第一y轴正向倾斜姿态，则确定所述第二倾斜姿态为所述第一y轴负向倾斜姿态，所述第三倾斜姿态为所述第一x轴正向倾斜姿态，所述第四倾斜姿态为所述第一x轴负向倾斜姿态。
8.根据权利要求4所述的基于单镜头无人机的倾斜摄影方法，其特征在于，所述倾斜方法还包括：
获取所述第一拍摄路径起点的第一实际航点地理位置；
根据所述第一拍摄路径、第一实际航点地理位置和预设的航拍高度，生成第一拍摄控制指令，并向所述与目标飞行器相关联的控制系统发送所述第一拍摄控制指令；
获取所述第二拍摄路径起点的第二实际航点地理位置；
根据所述第二拍摄路径、第二实际航点地理位置和预设的航拍高度，生成第二拍摄控制指令，并向所述与目标飞行器相关联的控制系统发送所述第二拍摄控制指令；
获取所述第三拍摄路径起点的第三实际航点地理位置；
根据所述第三拍摄路径、第三实际航点地理位置和预设的航拍高度，生成第三拍摄控制指令，并向所述与目标飞行器相关联的控制系统发送所述第三拍摄控制指令。
9.一种基于单镜头无人机的倾斜摄影控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
获取用于控制目标飞行器拍摄的第一拍摄控制指令；
根据所述第一拍摄控制指令，控制目标飞行器开始第一拍摄路径的飞行拍摄：将目标飞行器的相机拍摄方向调整为垂直地面向下，控制目标飞行器飞行到对应航拍高度的第一实际航点地理位置上，按照第一个第一正向单航线的方向进行飞行拍摄，当第一个所述第一正向单航线飞行完成时，控制目标飞行器将飞行方向朝第一个所述第一反向单航线转向调整90°，并控制目标飞行器飞行一个航线间距后，然后将目标飞行器的飞行方向调整为第一个所述第一反向单航线的方向，控制目标飞行器开始进行第一个所述第一反向单航线的飞行拍摄，当第一个所述第一反向单航线飞行完成时，根据第一拍摄路径的第一正向单航线数量和第一反向单航线数量，将目标飞行器的飞行方向朝第二个所述第一正向单航线转向调整90°，并控制目标飞行器飞行一个航线间距后，进行对应数量的第一正向单航线和第一反向单航线的飞行拍摄，以控制目标飞行器的相机覆盖拍摄所述待拍摄区域的第一视图影像；
获取用于控制目标飞行器拍摄的第二拍摄控制指令；
根据所述第二拍摄控制指令，控制目标飞行器开始第二拍摄路径的飞行拍摄：将目标飞行器的相机拍摄方向调整为第一倾斜姿态向下拍摄，控制目标飞行器飞行到对应航拍高度的第二实际航点地理位置上，按照第一个第二正向单航线的方向进行飞行拍摄，当目标飞行器飞行拍摄距离为D时，控制目标飞行器悬停，将目标飞行器的相机拍摄姿态从第一倾斜姿态调整为第二倾斜姿态，然后控制目标飞行器继续按照第二正向单航线方向飞行拍摄距离2d时，控制目标飞行器将飞行方向朝第一个第二反向单航线转向调整90°，并控制目标飞行器飞行一个航线间距后，将目标飞行器的飞行方向调整为第一个第二反向单航线的方向，控制目标飞行器开始进行第一个第二反向单航线的飞行拍摄，当目标飞行器飞行拍摄距离为D时，控制目标飞行器悬停，将目标飞行器的相机拍摄姿态从第二倾斜姿态调整为第一倾斜姿态，当第一个第二反向单航线飞行完成时，根据第二拍摄路径的第二正向单航线数量和第二反向单航线数量，将目标飞行器的飞行方向朝第二个第二正向单航线转向调整90°，并控制目标飞行器飞行一个航线间距后，进行对应数量的第二正向单航线和第二反向单航线的飞行拍摄，以控制目标飞行器的相机覆盖拍摄所述待拍摄区域的第二视图影像和第三视图影像；
获取用于控制目标飞行器拍摄的第三拍摄控制指令；
根据所述第三拍摄控制指令，控制目标飞行器开始第三拍摄路径的飞行拍摄：将目标飞行器的相机拍摄方向调整为第三倾斜姿态向下拍摄，控制目标飞行器飞行到对应航拍高度的第三实际航点地理位置上，按照第一个第三正向单航线的方向进行飞行拍摄，当目标飞行器飞行拍摄距离为L时，控制目标飞行器悬停，将目标飞行器的相机拍摄姿态从第三倾斜姿态调整为第四倾斜姿态，然后控制目标飞行器继续按照第三正向单航线方向飞行拍摄距离2d时，控制目标飞行器将飞行方向朝第一个第三反向单航线转向调整90°，控制目标飞行器飞行一个航线间距后，将目标飞行器的飞行方向调整为第一个第三反向单航线的方向，控制目标飞行器开始进行第一个第三反向单航线的飞行拍摄，当目标飞行器飞行拍摄距离为L时，控制目标飞行器悬停，将目标飞行器的相机拍摄姿态从第四倾斜姿态调整为第三倾斜姿态，当第一个第三反向单航线飞行完成时，根据第三拍摄路径的第三正向单航线数量和第三反向单航线数量，将目标飞行器的飞行方向朝第二个第三正向单航线转向调整90°，并控制目标飞行器飞行一个航线间距后，进行对应数量的第三正向单航线和第三反向单航线的飞行拍摄以控制目标飞行器的相机覆盖拍摄所述待拍摄区域的第四视图影像和第五视图影像。
10.根据权利要求9所述的基于单镜头无人机的倾斜摄影控制方法，其特征在于，所述根据所述第二拍摄控制指令，控制目标飞行器开始第二拍摄路径的飞行拍摄的步骤中，所述目标飞行器的相机拍摄姿态调整从第一倾斜姿态调整为第二倾斜姿态，具体为：
直接控制相机拍摄像头的角度进行转动调整90°使相机拍摄镜头反向朝向，以使第二倾斜姿态拍摄的视图为第一倾斜姿态拍摄的视图的反向视图；
或间接控制目标飞行器转向180°使相机拍摄镜头反向朝向，然后控制无人机倒向飞行拍摄，以使第二倾斜姿态拍摄的视图为第一倾斜姿态拍摄的视图的反向视图；
所述根据所述第三拍摄控制指令，控制目标飞行器开始第三拍摄路径的飞行拍摄的步骤中，所述将目标飞行器的相机拍摄姿态从第三倾斜姿态调整为第四倾斜姿态，具体为：
直接控制相机拍摄像头的角度进行转动调整90°使相机拍摄镜头反向朝向，以使第四倾斜姿态拍摄的视图为第三倾斜姿态拍摄的视图的反向视图；
或间接控制目标飞行器转向180°使相机拍摄镜头反向朝向，然后控制无人机倒向飞行拍摄，以使第四倾斜姿态拍摄的视图为第三倾斜姿态拍摄的视图的反向视图。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113093783A (zh) * 2021-02-23 2021-07-09 广东工贸职业技术学院 一种无人机的拍摄控制方法及装置
CN113223141A (zh) * 2021-03-31 2021-08-06 杭州今奥信息科技股份有限公司 一种圆环式倾斜拍摄方法和系统
CN113282108A (zh) * 2021-07-15 2021-08-20 湖北无垠智探科技发展有限公司 基于无人机技术快速精准采集低空遥感影像的方法
CN114166188A (zh) * 2021-12-13 2022-03-11 上海勘察设计研究院(集团)有限公司 一种无人机倾斜航测像控点标识布设方法及倾斜航测方法
CN114428509A (zh) * 2021-12-15 2022-05-03 广州极飞科技股份有限公司 转弯拍摄控制方法、装置、无人设备及存储介质
CN114485576A (zh) * 2022-02-11 2022-05-13 广东工贸职业技术学院 一种优化有效航时的单镜头无人机倾斜摄影方法
WO2022236562A1 (zh) * 2021-05-10 2022-11-17 深圳市大疆创新科技有限公司 无人飞行器的控制装置及航线规划方法和装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020163582A1 (en) * 2001-05-04 2002-11-07 Gruber Michael A. Self-calibrating, digital, large format camera with single or mulitiple detector arrays and single or multiple optical systems
CN106249751A (zh) * 2016-08-01 2016-12-21 广州优飞信息科技有限公司 一种倾斜三维航测数据的采集系统、采集方法及控制终端
CN107270910A (zh) * 2017-06-13 2017-10-20 南宁市勘察测绘地理信息院 单镜头倾斜摄影航飞线路设计方法、系统及航拍摄影方法
CN109655065A (zh) * 2018-12-29 2019-04-19 湖北无垠智探科技发展有限公司 一种无人机五航线规划方法及装置
CN110657782A (zh) * 2019-09-20 2020-01-07 武汉大学 一种新型单镜头立体测绘装置及测绘方法
CN111522360A (zh) * 2020-05-14 2020-08-11 清远电力规划设计院有限公司 一种基于电力铁塔的带状倾斜摄影自动航线规划方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020163582A1 (en) * 2001-05-04 2002-11-07 Gruber Michael A. Self-calibrating, digital, large format camera with single or mulitiple detector arrays and single or multiple optical systems
CN106249751A (zh) * 2016-08-01 2016-12-21 广州优飞信息科技有限公司 一种倾斜三维航测数据的采集系统、采集方法及控制终端
CN107270910A (zh) * 2017-06-13 2017-10-20 南宁市勘察测绘地理信息院 单镜头倾斜摄影航飞线路设计方法、系统及航拍摄影方法
CN109655065A (zh) * 2018-12-29 2019-04-19 湖北无垠智探科技发展有限公司 一种无人机五航线规划方法及装置
CN110657782A (zh) * 2019-09-20 2020-01-07 武汉大学 一种新型单镜头立体测绘装置及测绘方法
CN111522360A (zh) * 2020-05-14 2020-08-11 清远电力规划设计院有限公司 一种基于电力铁塔的带状倾斜摄影自动航线规划方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113093783A (zh) * 2021-02-23 2021-07-09 广东工贸职业技术学院 一种无人机的拍摄控制方法及装置
CN113093783B (zh) * 2021-02-23 2023-09-12 广东工贸职业技术学院 一种无人机的拍摄控制方法及装置
CN113223141A (zh) * 2021-03-31 2021-08-06 杭州今奥信息科技股份有限公司 一种圆环式倾斜拍摄方法和系统
WO2022236562A1 (zh) * 2021-05-10 2022-11-17 深圳市大疆创新科技有限公司 无人飞行器的控制装置及航线规划方法和装置
CN113282108A (zh) * 2021-07-15 2021-08-20 湖北无垠智探科技发展有限公司 基于无人机技术快速精准采集低空遥感影像的方法
CN114166188A (zh) * 2021-12-13 2022-03-11 上海勘察设计研究院(集团)有限公司 一种无人机倾斜航测像控点标识布设方法及倾斜航测方法
CN114166188B (zh) * 2021-12-13 2024-04-09 上海勘察设计研究院(集团)股份有限公司 一种无人机倾斜航测像控点标识布设方法及倾斜航测方法
CN114428509A (zh) * 2021-12-15 2022-05-03 广州极飞科技股份有限公司 转弯拍摄控制方法、装置、无人设备及存储介质
CN114428509B (zh) * 2021-12-15 2024-03-12 广州极飞科技股份有限公司 转弯拍摄控制方法、装置、无人设备及存储介质
CN114485576A (zh) * 2022-02-11 2022-05-13 广东工贸职业技术学院 一种优化有效航时的单镜头无人机倾斜摄影方法

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