CN112484707B - 一种基于飞行器的建筑测量方法、系统、终端及介质 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种基于飞行器的建筑测量方法，其包括如下步骤，控制预设飞行器到达预估建筑高度；测量飞行器当前所在水平面是否与建筑重叠，若出现重叠情况则控制飞行器上升，直至飞行器所在水平面整体高于所测建筑为止，获取并依据飞行器当前高度生成标定高度；控制飞行器以中心坐标点为圆心，以预估建筑宽度为巡航半径作圆周运动；巡航轨道确定操作，在飞行器巡航时实时测量飞行器竖向的离地距离，确定飞行器巡航轨道；扫描建筑顶部，生成建筑顶部点云数据；控制飞行器降低高度，按照巡航轨道运行，以向心方向为测量方向，以设定频率扫描建筑侧面；生成所测建筑的三维模型。本申请具有提升外业测量的效率的效果。

Description

一种基于飞行器的建筑测量方法、系统、终端及介质
技术领域
本申请涉及房屋测绘的领域，尤其是涉及一种基于飞行器的建筑测量方法、系统、终端及介质。
背景技术
目前立面的外业测量主要是通过免棱镜全站仪的对边测量功能测出房屋立面上各点之间的距离、高差等数据，并绘制房屋立面草图，记录测量所得的数据，将长度标注在草图上。而内业测绘主要是将采集的数据重新输入计算机，立面面积计算主要靠CAD软件进行，利用软件的面积标注功能计算出每个立面的面积，再将每个立面的面积进行累计，计算时容易出错。由于整个数据处理过程工序较多，且基本上都是人工操作，出错的几率较大，严重影响检查工作的速度。
利用免棱镜全站仪的对边测量功能测出房屋上各点之间的距离、高差等数据，并绘制房屋立面草图，将测量所得的数据记录在相应的位置；内业则根据草图将图形绘制到cad软件中，再统计面积。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有目前的外业测量需要人工搬运全站仪进行定位检测并抄录测量数据，致使效率低下的缺陷。
发明内容
第一方面，为了提升外业测量的效率，本申请提供一种基于飞行器的建筑测量方法。
本申请提供的一种基于飞行器的建筑测量方法，采用如下的技术方案：一种基于飞行器的建筑测量方法，包括如下步骤，
获取对应所测建筑的预估建筑高度，控制预设飞行器到达预估建筑高度；
执行飞行器高度确定操作，测量飞行器当前所在水平面是否与建筑重叠，若出现重叠情况则控制飞行器上升，直至飞行器所在水平面整体高于所测建筑为止，获取并依据飞行器当前高度生成标定高度；
获取对应所测建筑的预估建筑宽度，控制飞行器以中心坐标点为圆心，以预估建筑宽度为巡航半径作圆周运动；
巡航轨道确定操作，在飞行器巡航时实时测量飞行器竖向的离地距离，若离地距离小于标定高度，则扩大巡航半径直至离地距离大于或等于标定高度，依据最大巡航半径确定飞行器巡航轨道；
扫描建筑顶部，生成建筑顶部点云数据；控制飞行器降低高度，按照巡航轨道运行，以向心方向为测量方向，以设定频率扫描建筑侧面；
每循环一周降低一次巡航高度，并记录每次巡航高度，生成多组关联各巡航高度的建筑侧面点云数据；
获取并依据建筑顶部点云数据与建筑侧面点云数据，生成所测建筑的三维模型。
通过采用上述技术方案，在对建筑进行测量前，先预估建筑的高度，从而控制飞行器到达建筑顶部，若飞行器在通过雷达等手段检测到自身所在水平面与所测建筑有重叠区域时则进行上升，直至整体高于所测建筑，从而方便通过雷达等手段扫描建筑顶部，之后确定建筑的所占范围，依次确定飞行器的巡航轨道，飞行器在巡航过程中依次对所测建筑不同高度或楼层的侧面进行扫描测量，整合建筑顶部点云数据与建筑侧面点云数据，还原出所测建筑的三维模型，从而完成外业测量工作，且测量期间减少了人工干预，从而提升了外业测量的效率。
优选的，所述标定高度的获取步骤包括，采集所测建筑设定范围内地面的海拔高度，确定地面海拔至高点，当飞行器升至所在水平面整体高于所测建筑时测量飞行器与地面海拔至高点的高度差，生成标定高度。
通过采用上述技术方案，所测建筑附近地面的最高海拔即建筑顶部到地面的最短距离，在确定飞行器的巡航轨道时需要确保飞行器在巡航轨道上移动时不出现在所测建筑所属部分的上方，以此避免飞行器下降测量时与建筑发生碰撞，因此需要通过建筑顶部到地面的最短距离确定飞行器在所测建筑所占区域的外围，从而提升飞行器测量时的稳定性。
优选的，所述预估建筑高度的获取步骤包括，采集所测建筑的第一层层高、第二层层高；
采集所测建筑的楼层层数；
计算预估建筑高度H：H=L1+L2*（X-1），L1为所测建筑的第一层层高，L2为所测建筑的第二层层高，X为所测建筑的楼层层数。
通过采用上述技术方案，由于一般建筑的第一层为车库或大厅，所以第一层的层高与其上楼层的层高一般差距较大，而其上的楼层层高近似，因此将第一层单独计算，并叠加每个楼层的层高，得到所测建筑的预估建筑高度。
优选的，所述预估建筑宽度的获取步骤包括，
采集卫星地图数据；
查找所测建筑覆盖区域并计算其最大宽度；
依据卫星地图的缩放比例计算所测建筑实际最大宽度；
依据所测建筑实际最大宽度生成其预估建筑宽度。
通过采用上述技术方案，根据互联网等平台提供的卫星地图得到所测建筑的覆盖区域，根据其覆盖区域计算最大宽度，例如建筑为标准长方体，则其最大宽度为对角线，再按照卫星地图的缩放比例计算实际最大宽度，从而得到预估建筑宽度。
优选的，所述飞行器巡航轨道的中心坐标点获取步骤包括，
查找卫星地图上所测建筑的覆盖区域，获取对应其最大宽度的线段；
查找并依据该线段的中点的坐标位置生成中心坐标点；
通过采用上述技术方案，根据卫星地图上所测建筑的覆盖区域确定其最大宽度对应的线段，以该线段的中点为圆心，且以最大宽度为直径形成的圆可以覆盖所测建筑，因此适合作为巡航轨道的中心坐标点，避免飞行器在移动过程中与所测建筑发生碰撞。
优选的，在飞行器开始巡航后，
实时获取飞行器的坐标位置，并生成飞行器的运动轨迹线；
采集飞行器对应的矢量加速度；
当检测到飞行器对应的矢量加速度与预设值的差值大于设定稳定阈值时，停止点云数据的采集，并执行位置校准操作；
位置校准操作，依据飞行器的运动轨迹线及其巡航轨道确定复位坐标点；
控制飞行器回到复位坐标点，并重新采集点云数据。
通过采用上述技术方案，当飞行器在巡航测量时可能会受到大风等外力的影响而偏离巡航轨道，从而可能造成测量数据的失真，因此在巡航过程中测量飞行器的矢量加速度，当检测到飞行器对应的矢量加速度与预设值的差值大于设定稳定阈值时表示飞行器受到外力干扰，此时停止采集并进行位置的重新校准，使飞行器回归偏离前的复位坐标点再重新进行扫描，从而提高测量数据的准确度。
优选的，复位坐标点的确定步骤包括，
当飞行器的运动轨迹线上的坐标点偏离中心坐标点的距离超过设定距离时记录该坐标点，取该坐标点为复位坐标点，设定距离为当前巡航轨道上的坐标点至中心坐标点的距离。
通过采用上述技术方案，通过飞行器的运动轨迹线与巡航轨道的比较，查找到偏离前的复位坐标点，依据复位坐标点控制飞行器回归，再重新进行扫描，从而提高测量数据的准确度。
第二方面，为了提升外业测量的效率，本申请提供一种基于飞行器的建筑测量系统，采用如下的技术方案：一种基于飞行器的建筑测量系统，包括，
飞行高度试测模块，用于获取对应所测建筑的预估建筑高度，控制预设飞行器到达预估建筑高度；
飞行高度确定模块，用于执行飞行器高度确定操作，测量飞行器当前所在水平面是否与建筑重叠，若出现重叠情况则控制飞行器上升，直至飞行器所在水平面整体高于所测建筑为止，获取并依据飞行器当前高度生成标定高度；
巡航轨道试测模块，用于获取对应所测建筑的预估建筑宽度，控制飞行器以中心坐标点为圆心，以预估建筑宽度为巡航半径作圆周运动；
巡航轨道确定模块，用于执行巡航轨道确定操作，在飞行器巡航时实时测量飞行器竖向的离地距离，若离地距离小于标定高度，则扩大巡航半径直至离地距离大于或等于标定高度，依据最大巡航半径确定飞行器巡航轨道；以及，
点云数据采集模块，扫描建筑顶部，生成建筑顶部点云数据；控制飞行器降低高度，按照巡航轨道运行，以向心方向为测量方向，以设定频率扫描建筑侧面，每循环一周降低一次巡航高度，并记录每次巡航高度，生成多组关联各巡航高度的建筑侧面点云数据；
三维模型生成模块，获取并依据建筑顶部点云数据与建筑侧面点云数据，生成所测建筑的三维模型。
通过采用上述技术方案，通过飞行高度试测模块预估建筑的高度并控制飞行器到达建筑顶部，通过飞行高度确定模块进行判断，若飞行器在通过雷达等手段检测到自身所在水平面与所测建筑有重叠区域时则进行上升，直至整体高于所测建筑，从而方便通过点云数据采集模块采用雷达等手段扫描建筑顶部，通过巡航轨道试测模块预估建筑的所占范围，通过巡航轨道确定模块确定飞行器的巡航轨道，通过点云数据采集模块在飞行器在巡航过程中依次对所测建筑不同高度或楼层的侧面进行扫描测量，最终三维模型生成模块整合建筑顶部点云数据与建筑侧面点云数据，还原出所测建筑的三维模型，从而完成外业测量工作，且测量期间减少了人工干预，从而提升了外业测量的效率。
第三方面，为了提升外业测量的效率。本申请提供一种智能终端，采用如下的技术方案：一种智能终端，包括存储器和处理器，所属存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述基于飞行器的建筑测量方法的计算机程序。
第四方面，为了提升外业测量的效率。本申请提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一种基于飞行器的建筑测量方法的计算机程序。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
通过先预估然后再校准的方式先后确定飞行器的飞行高度与巡航轨道，以此加快测量效率，飞行器在巡航过程中依次对所测建筑不同高度或楼层的侧面进行扫描测量，整合建筑顶部点云数据与建筑侧面点云数据，还原出所测建筑的三维模型，从而完成外业测量工作，且测量期间减少了人工干预，从而提升了外业测量的效率；
由于一般建筑的第一层为车库或大厅，所以第一层的层高与其上楼层的层高一般差距较大，而其上的楼层层高近似，因此将第一层单独计算，并叠加每个楼层的层高，得到所测建筑的预估建筑高度，以此方便确定飞行高度，加快测量效率；
根据互联网等平台提供的卫星地图得到所测建筑的覆盖区域，根据其覆盖区域计算最大宽度，例如建筑为标准长方体，则其最大宽度为对角线，再按照卫星地图的缩放比例计算实际最大宽度，从而得到预估建筑宽度，以此方便确定巡航轨道，加快测量效率。
附图说明
图1是本申请实施例的基于飞行器的建筑测量系统的整体拓扑示意图；
图2是本申请实施例的基于飞行器的建筑测量方法的方法流程图；
图3是本申请实施例的基于飞行器的建筑测量方法的部分方法流程图，主要展示预估建筑高度的测量步骤；
图4是本申请实施例的基于飞行器的建筑测量方法的部分方法流程图，主要展示预估建筑宽度的测量步骤；
图5是本申请实施例的基于飞行器的建筑测量方法的部分方法流程图，主要展示标定高度的获取步骤；
图6是本申请实施例的基于飞行器的建筑测量方法的部分方法流程图，主要展示三维模型的获取步骤；
图7是本申请实施例的基于飞行器的建筑测量方法的部分方法流程图，主要展示飞行器巡航轨道校准的操作步骤。
附图标记说明：1、飞行高度试测模块；2、飞行高度确定模块；3、巡航轨道试测模块；4、巡航轨道确定模块；5、点云数据采集模块；6、三维模型生成模块。
具体实施方式
以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种基于飞行器的建筑测量系统，本实施例中的飞行器可采用无人机。参照图1，该系统包括飞行高度试测模块1、飞行高度确定模块2、巡航轨道试测模块3、巡航轨道确定模块4、点云数据采集模块5以及三维模型生成模块6。飞行高度试测模块1、飞行高度确定模块2、巡航轨道试测模块3、巡航轨道确定模块4、点云数据采集模块5以及三维模型生成模块6均可采用处理器。
其中，飞行高度试测模块1用于依据预估建筑高度控制飞行器到达初始高度；飞行高度确定模块2用于判断飞行器是否达到所测建筑上方并在未达到时控制飞行器上升至标定高度；巡航轨道试测模块3用于通过预估建筑宽度对飞行器的初始轨道进行测试，而巡航轨道确定模块4用于确定飞行器最终的巡航轨道，最后通过点云数据采集模块5对建筑顶部进行扫描生成建筑顶部点云数据，并在飞行器巡航过程中依次对所测建筑不同高度或楼层的侧面进行扫描测量，最终三维模型生成模块6整合建筑顶部点云数据与建筑侧面点云数据，还原出所测建筑的三维模型。
本申请实施例还公开一种基于飞行器的建筑测量方法，应用上述基于飞行器的建筑测量系统。该方法包括如下步骤。
步骤100，参照图2、图3，获取预估建筑高度，预估建筑高度获取方式为，采集所测建筑的第一层层高、第二层层高；采集所测建筑的楼层层数；计算预估建筑高度H：H=L1+L2*（X-1），L1为所测建筑的第一层层高，L2为所测建筑的第二层层高，X为所测建筑的楼层层数。
具体为，由于一般建筑的第一层为车库或大厅，所以第一层的层高与其上楼层的层高一般差距较大。因此工作人员到达所测建筑的现场时，可通过目测或者采用测距仪、全站仪等测量第一层层高与第二层层高，再通过目测等方式获取所测建筑的层数，根据公式H=L1+L2*（X-1）计算出预估建筑高度。
步骤110，飞行高度试测模块1（见图1）获取对应所测建筑的预估建筑高度，控制预设飞行器到达预估建筑高度。由于预估建筑高度只是估算得到，因此实际情况下飞行器此时的飞行高度，即初始高度可能高于所测建筑也可能低于或等于所测建筑。
步骤120，飞行高度确定模块2（见图1）执行飞行器高度确定操作，测量飞行器当前所在水平面是否与建筑重叠，若出现重叠情况则控制飞行器上升，直至飞行器所在水平面整体高于所测建筑为止。
具体为，飞行器上预先安装有激光雷达，且激光雷达的检测范围可调或可360度测量，因此当飞行器到达初始高度时可横向扫描所测建筑，依据点云数据判断飞行器当前所在水平面是否与建筑重叠，如果有重叠现象，表示所测建筑高出初始高度，此时飞行器控制自身上升，直至飞行器当前所在水平面不与建筑重叠为止，从而使飞行器所在水平面整体高于所测建筑，进而方便扫描所测建筑的顶部结构。
步骤200，参照图2、图4，巡航轨道试测模块3（见图1）获取对应所测建筑的预估建筑宽度，预估建筑宽度的获取方式为，采集卫星地图数据；查找所测建筑覆盖区域并计算其最大宽度；依据卫星地图的缩放比例计算所测建筑实际最大宽度；依据所测建筑实际最大宽度生成其预估建筑宽度。
其中，卫星地图数据可采用现有的地图软件提供，卫星地图可显示于移动终端的人机交互界面上或者打印好的纸质地图上，通过采用软件上的虚拟标尺或现实中的测量尺对卫星地图上的所测建筑覆盖区域进行测量。之后测量得到所测建筑覆盖区域的最大宽度，例如建筑为标准长方体，则其最大宽度为对角线，最后按照所用地图的当前缩放比例计算实际最大宽度，即预估建筑宽度，参照公式为：实际距离*比例尺=图上距离。
步骤210，选取中心坐标点，具体为，在执行上述查找卫星地图上所测建筑的覆盖区域的步骤时，获取对应其最大宽度的线段，查找并依据该线段的中点的坐标位置生成中心坐标点。其中，选取坐标点时需要采用现有地图软件的坐标点查找功能，也可采用计算的方式，即先得到线段的两个端点的坐标，再分别计算两个端点的经度坐标的平均值及纬度坐标的平均值，从而得到中心坐标点。
步骤220，巡航轨道确定模块4（见图1）控制飞行器以中心坐标点为圆心，以预估建筑宽度为巡航半径作圆周运动；期间执行巡航轨道确定操作，具体为，在飞行器巡航时实时测量飞行器竖向的离地距离，若离地距离小于标定高度，则扩大巡航半径直至离地距离大于或等于标定高度，依据最大巡航半径确定飞行器巡航轨道。
其中，由于预估最大宽度与建筑的实际宽度接近，而以预估建筑宽度为半径的圆形区域一般会覆盖所测建筑的整体，从而避免飞行器在巡航过程中与所测建筑碰撞而发生损坏。
且其中标定高度的获取方式如下，如图5所示，采集所测建筑设定范围内地面的海拔高度，确定地面海拔至高点，当飞行器升至所在水平面整体高于所测建筑时测量飞行器与地面海拔至高点的高度差，生成标定高度。
具体为，在确定飞行器的巡航轨道时需要确保飞行器在巡航轨道上移动时不出现在所测建筑所属部分的上方，以此避免飞行器下降测量时与建筑发生碰撞，因此需要测量建筑顶部到地面的最短距离。而建筑顶部到地面的最短距离即所测建筑附近地面的最高海拔到建筑顶部的竖直距离，因此需要通过建筑顶部到地面的最短距离确定飞行器在所测建筑所占区域的外围区域，从而提升飞行器测量时的稳定性。
当飞行器在巡航时，若其正下方出现所测建筑的部分，则该部分会遮挡飞行器自带的测距仪或雷达的探测，导致飞行器的离地距离骤减至标定高度以下，此时判断飞行器目前的巡航轨道还未到达所测建筑的外围，因此需要扩大巡航半径，以避免飞行器与所测建筑碰撞，最终确定的巡航半径即巡航轨道的半径。
步骤300，参照图2、图6，在确定飞行器的巡航轨道后，点云数据采集模块5（见图1）开始扫描建筑顶部，且期间控制飞行器绕巡航轨道移动一周，边移动边扫描，从而生成建筑顶部点云数据。
步骤310，之后控制飞行器降低高度，再次按照巡航轨道运行，以向心方向为测量方向，以使得飞行器的激光雷达扫描方向始终朝向所测建筑的侧面，并以设定频率扫描建筑侧面。
步骤320，飞行器巡航一周，扫描完某一楼层后，再降低巡航轨道的高度，降低的高度为预先设定好的高度，可以是楼层高度，以方便扫描每个楼层。且飞行器每循环一周降低一次巡航高度，并记录每次巡航高度，生成多组关联各巡航高度的建筑侧面点云数据，再汇总各个巡航高度的建筑侧面点云数据。
在飞行器开始巡航后，为了提升飞行器飞行的稳定性，减少飞行器偏离巡航轨道的现象，从而提升点云数据测量的精度。因此需要对巡航中的飞行器进行轨道校准，具体如下，
参照图7，实时获取飞行器的坐标位置，也可按照设定频率进行定位，坐标位置采用经纬度坐标，可加入高度方向的坐标，例如当前飞行器坐标为（x，y，z）。再依据飞行器的坐标位置随时间的变化情况生成飞行器的运动轨迹线，运动轨迹线可表示为平面坐标系或三轴坐标系内的曲线。
之后采集飞行器对应的矢量加速度，即带矢量方向的加速度，由于飞行器在巡航过程中保持匀速且作圆周运动，因此会受到向心加速度的影响，而飞行器在受到风力等外力干扰下，其方向不确定，因此需要采集矢量加速度，以提高检测的全面性和精确度。
当检测到飞行器对应的矢量加速度与预设值的差值大于设定稳定阈值时，表示飞行器此时受到大风等外力的干扰，导致飞行器产生其他方向的加速度值变化。而预设值是根据飞行器在当前巡航轨道匀速移动所产生的向心加速度或开始加速阶段或停止加速阶段或上升下降阶段理论上的加速度预先设定的，因此在不同运动状态预设值不同。当飞行器对应的矢量加速度与当前所处阶段的预设值的差值大于设定稳定阈值时则表示飞行器偏离计划路线，因此需要控制飞行器停止点云数据的采集，并执行位置校准操作。
位置校准操作具体为，依据飞行器的运动轨迹线及其巡航轨道确定复位坐标点。复位坐标点的获取方式为，当飞行器的运动轨迹线上的坐标点偏离中心坐标点的距离超过设定距离时记录该坐标点，该坐标点即飞行器开始偏离巡航轨道时的坐标点，因此可取该坐标点或其相邻的前一时刻的坐标点为复位坐标点。而设定距离为当前巡航轨道上的坐标点至标定高度上的中心坐标点的距离，即以巡航轨道的半径为底边、以当前巡航轨道高度与标定高度的差值为侧边所形成的直角三角形的斜边长度，具体可通过勾股定理算出。
得到复位坐标点后，控制飞行器回到复位坐标点，在飞行器回归复位坐标点时重新采集点云数据，继续扫描操作，从而消除飞行器偏离轨道时测量的有误差的点云数据，提高测量数据的准确度。
步骤400，参照图1、图2，三维模型生成模块6获取并依据建筑顶部点云数据与建筑侧面点云数据，生成所测建筑的三维模型。
具体为，将建筑顶部点云数据与建筑侧面点云数据传输至电脑，再采用点云数据处理软件Cyclone进行抽稀并拼接，其中拼接模式包括自动标靶拼接、手动特征点拼接、混合拼接及大地坐标定位，考虑到测量精度的要求，本实施例优选自动标靶拼接方式。点云数据拼接后，进行点云数据质量检查，符合精度要求后，再利用基于Cyclone点云数据处理软件开发的AutoCAD插件CloudWoD进行立面图绘制。
立面图的绘制步骤为，首先在Cyclone软件内进行立面切片，生成新的点云ModelView场景，然后在AutoDeskCAD软件内利用CloudWorX软件中OpenModelSpace View菜单导入点云切片，设置视点方向及长度参数后，可以直接利用CAD命令进行绘图处理，从而绘制出立面图，处理立面图后即可得到所测建筑的三维模型。
本实施例还提供一种智能终端，包括存储器和处理器，处理器可采用CPU或MPU等中央处理部件或以CPU或MPU为核心所构建的主机系统，存储器可采用RAM、ROM、EPROM、EEPROM、FLASH、磁盘、光盘等存储设备。所属存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述基于飞行器的建筑测量方法的计算机程序。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，可采用U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。该计算机可读存储介质内存储有能够被处理器加载并执行上述基于飞行器的建筑测量方法的计算机程序。
本申请实施例的实施原理为：准备阶段：工作人员首先获取预估建筑高度及预估建筑宽度，预估建筑高度通过第一层层高、第二层层高及楼层数计算得到，预估建筑宽度通过地图测量得到。
飞行高度确定，控制飞行器到达建筑顶部，若飞行器在通过雷达等手段检测到自身所在水平面与所测建筑有重叠区域时则进行上升，直至整体高于所测建筑，从而方便通过雷达等手段扫描建筑顶部。
巡航轨道确定，通过地图确定试测的巡航半径，并得到中心坐标点，在飞行器巡航时实时测量飞行器竖向的离地距离，若离地距离小于标定高度，则扩大巡航半径直至离地距离大于或等于标定高度，依据最大巡航半径确定飞行器巡航轨道。
点云数据采集，飞行器在巡航过程中依次对所测建筑不同高度或楼层的侧面进行扫描测量，整合建筑顶部点云数据与建筑侧面点云数据，还原出所测建筑的三维模型，从而完成外业测量工作，且测量期间减少了人工干预，从而提升了外业测量的效率。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于飞行器的建筑测量方法，其特征在于：包括如下步骤，
获取对应所测建筑的预估建筑高度，控制预设飞行器到达预估建筑高度；
执行飞行器高度确定操作，测量飞行器当前所在水平面是否与建筑重叠，若出现重叠情况则控制飞行器上升，直至飞行器所在水平面整体高于所测建筑为止，获取并依据飞行器当前高度生成标定高度；
获取对应所测建筑的预估建筑宽度，控制飞行器以中心坐标点为圆心，以预估建筑宽度为巡航半径作圆周运动；
巡航轨道确定操作，在飞行器巡航时实时测量飞行器竖向的离地距离，若离地距离小于标定高度，则扩大巡航半径直至离地距离大于或等于标定高度，依据最大巡航半径确定飞行器巡航轨道；
扫描建筑顶部，生成建筑顶部点云数据；控制飞行器降低高度，按照巡航轨道运行，以向心方向为测量方向，以设定频率扫描建筑侧面；
每循环一周降低一次巡航高度，并记录每次巡航高度，生成多组关联各巡航高度的建筑侧面点云数据；
获取并依据建筑顶部点云数据与建筑侧面点云数据，生成所测建筑的三维模型。
2.根据权利要求1所述的基于飞行器的建筑测量方法，其特征在于：所述标定高度的获取步骤包括，采集所测建筑设定范围内地面的海拔高度，确定地面海拔至高点，当飞行器升至所在水平面整体高于所测建筑时测量飞行器与地面海拔至高点的高度差，生成标定高度。
3.根据权利要求1所述的基于飞行器的建筑测量方法，其特征在于：所述预估建筑高度的获取步骤包括，采集所测建筑的第一层层高、第二层层高；
采集所测建筑的楼层层数；
计算预估建筑高度H：H=L1+L2*（X-1），L1为所测建筑的第一层层高，L2为所测建筑的第二层层高，X为所测建筑的楼层层数。
4.根据权利要求1所述的基于飞行器的建筑测量方法，其特征在于：所述预估建筑宽度的获取步骤包括，
采集卫星地图数据；
查找所测建筑覆盖区域并计算其最大宽度；
依据卫星地图的缩放比例计算所测建筑实际最大宽度；
依据所测建筑实际最大宽度生成其预估建筑宽度。
5.根据权利要求4所述的基于飞行器的建筑测量方法，其特征在于：所述飞行器巡航轨道的中心坐标点获取步骤包括，
查找卫星地图上所测建筑的覆盖区域，获取对应其最大宽度的线段；
查找并依据该线段的中点的坐标位置生成中心坐标点。
6.根据权利要求1所述的基于飞行器的建筑测量方法，其特征在于：在飞行器开始巡航后，
实时获取飞行器的坐标位置，并生成飞行器的运动轨迹线；
采集飞行器对应的矢量加速度；
当检测到飞行器对应的矢量加速度与预设值的差值大于设定稳定阈值时，停止点云数据的采集，并执行位置校准操作；
位置校准操作，依据飞行器的运动轨迹线及其巡航轨道确定复位坐标点；
控制飞行器回到复位坐标点，并重新采集点云数据。
7.根据权利要求6所述的基于飞行器的建筑测量方法，其特征在于：复位坐标点的确定步骤包括，
当飞行器的运动轨迹线上的坐标点偏离中心坐标点的距离超过设定距离时记录该坐标点，取该坐标点为复位坐标点，设定距离为当前巡航轨道上的坐标点至中心坐标点的距离。
8.一种基于飞行器的建筑测量系统，其特征在于，包括，
飞行高度试测模块（1），用于获取对应所测建筑的预估建筑高度，控制预设飞行器到达预估建筑高度；
飞行高度确定模块（2），用于执行飞行器高度确定操作，测量飞行器当前所在水平面是否与建筑重叠，若出现重叠情况则控制飞行器上升，直至飞行器所在水平面整体高于所测建筑为止，获取并依据飞行器当前高度生成标定高度；
巡航轨道试测模块（3），用于获取对应所测建筑的预估建筑宽度，控制飞行器以中心坐标点为圆心，以预估建筑宽度为巡航半径作圆周运动；
巡航轨道确定模块（4），用于执行巡航轨道确定操作，在飞行器巡航时实时测量飞行器竖向的离地距离，若离地距离小于标定高度，则扩大巡航半径直至离地距离大于或等于标定高度，依据最大巡航半径确定飞行器巡航轨道；以及，
点云数据采集模块（5），扫描建筑顶部，生成建筑顶部点云数据；控制飞行器降低高度，按照巡航轨道运行，以向心方向为测量方向，以设定频率扫描建筑侧面，每循环一周降低一次巡航高度，并记录每次巡航高度，生成多组关联各巡航高度的建筑侧面点云数据；
三维模型生成模块（6），获取并依据建筑顶部点云数据与建筑侧面点云数据，生成所测建筑的三维模型。
9.一种智能终端，其特征在于，包括存储器和处理器，所属存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一项所述的基于飞行器的建筑测量方法的计算机程序。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一项所述的基于飞行器的建筑测量方法的计算机程序。
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