CN113670273B - 测绘用滩土环境检测方法、系统、存储介质及智能终端 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种测绘用滩土环境检测方法、系统、存储介质及智能终端,涉及测绘技术的领域,其包括获取待测区域中的当前滩土环境全局图像信息以及至少两个基站至无人机之间的当前距离信息;根据所预设的特征数据库中所存储的特征参数信息与当前滩土环境全局图像信息进行匹配分析以确定当前滩土环境全局图像信息中的礁石参数信息;将无人机指派至当前滩土环境全局图像信息中的礁石参数信息处,并将此处的当前距离信息定义为礁石定位信息;根据礁石定位信息以检测并生成三维礁石模型。本申请具有使无人机所测得的特征参数位置较为准确的效果。
Description
技术领域
本申请涉及滩土检测技术的领域,尤其是涉及测绘用滩土环境检测方法、系统、存储介质及智能终端。
背景技术
测绘是一种以计算机技术、光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学为基础,以全球导航卫星定位系统(GNSS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)为技术核心,选取地面已有的特征点和界线并通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息的方法。在人们对海滩所处的环境进行开发时,为了便于工作人员对其建设,在开工之前通常需要对其进行测绘以了解土地情况。
相关技术中,公开号为CN111473818A的专利文件公开了一种人工沙滩多源监测数据集成分析方法,包括如下步骤:构建观测体系,包括岸基固定式数字影像监测系统、沙滩断面测量系统和无人机测绘系统;多源监测数据获取;利用沙滩断面测量系统获取人工沙滩的陆地地形数据和水下地形数据;利用无人机测绘系统获取人工沙滩的陆域环境状况数据;对获取的数据进行处理;对处理好的数据进行多源数据的集成应用、互补和校验。
针对上述中的相关技术,发明人认为在无人机对沙滩进行测绘时,所测绘的特征参数位置有可能存在偏差,尚有改进空间。
发明内容
为了提高无人机测绘时特征参数位置的准确性,本申请提供测绘用滩土环境检测方法、系统、存储介质及智能终端。
第一方面,本申请提供一种测绘用滩土环境检测方法,采用如下的技术方案:
一种测绘用滩土环境检测方法,包括:
获取待测区域中的当前滩土环境全局图像信息以及至少两个基站至无人机之间的当前距离信息;
根据所预设的特征数据库中所存储的特征参数信息与当前滩土环境全局图像信息进行匹配分析以确定当前滩土环境全局图像信息中的礁石参数信息;
将无人机指派至当前滩土环境全局图像信息中的礁石参数信息处,并将此处的当前距离信息定义为礁石定位信息;
根据礁石定位信息以检测并生成三维礁石模型。
通过采用上述技术方案,根据所采集的图像可分析出图像中礁石的位置,此时通过图像中礁石的位置可指派无人机移动至实际位置中礁石所在的位置,使无人机能够对礁石进行精确的检测,并生成三维礁石模型。
可选的,三维礁石模型的构建方法包括:
将礁石定位信息作为基点以控制所预设的无人车周向环绕以获取礁石侧部图像信息;
将礁石定位信息作为基点以控制所预设的无人机周向环绕以获取礁石顶部图像信息;
将礁石侧部图像信息以及礁石顶部图像信息输入至所预设的图像三维数据库中并匹配出三维礁石模型。
通过采用上述技术方案,无人机用于检测礁石的顶部图像,无人车用于检测礁石的侧部图像,使礁石的外表面均能够被检测到,以便于后续的三维建模,从而能够得到三维礁石模型。
可选的,无人车以礁石定位信息作为基点周向环绕的方法包括:
获取无人车与礁石之间的当前车石水平距离信息;
判断当前车石水平距离信息所对应的距离是否与所预设的车石安全水平距离信息所对应的距离一致;
若一致,则无人车围绕礁石定位信息处的礁石进行周向环绕;
若不一致,则判断当前车石水平距离信息所对应的距离是否大于车石安全水平距离信息所对应的距离;
若大于,则无人车先向靠近礁石的方向以所预设的第一靠近距离信息所对应的距离移动,直至当前车石水平距离信息所对应的距离与车石安全水平距离信息所对应的距离一致,再围绕礁石周向环绕;
若小于,则无人车先向远离礁石的方向以所预设的第一远离距离信息所对应的距离移动,直至当前车石水平距离信息所对应的距离与车石安全水平距离信息所对应的距离一致,再围绕礁石周向环绕;
将无人车以车石安全水平距离信息所对应的距离经过的路径定位为检测路径。
通过采用上述技术方案,无人车绕礁石周向环绕时,需要时刻控制自身与礁石之间的距离,以减小无人车与礁石发生撞击的情况,同时,在无人车移动的过程中,若无人车经过的各点与礁石对应位置之间的距离均相同,则无人车经过的路径所围合的图像与礁石的外形周长所围合的图像相缩放,使工作人员能够较为清楚的得知礁石的外形周长图像。
可选的,礁石侧部图像信息的检测方法包括:
获取当前无人车的当前数量信息;
根据当前数量信息以及检测路径从所预设的坐标点数据库中查找出对应的起点坐标;
根据起点坐标以指派无人车到达指定坐标点并进行检测任务;
若无人车当前所对应的坐标点到达另一起点坐标,则输出侧部局部图像信息;
根据多张侧部局部图像信息中的公共区域拟合形成礁石侧部图像信息。
通过采用上述技术方案,可根据无人车的实际数量对一辆无人车所需检测的区域进行划分,以提高整体检测的灵活性,同时,多台无人车同时检测使工作人员对礁石侧部进行检测时所需的时间短,提高了工作效率。
可选的,无人机对礁石检测的方法包括:
获取无人机与礁石水平距离之间的当前机石水平距离信息以及无人机与礁石竖直距离之间的当前竖直距离信息;
判断当前机石水平距离信息所对应的距离是否大于所预设的机石安全水平距离信息所对应的距离;
若大于,则无人机向靠近礁石的方向移动所预设的第二靠近距离信息所对应的距离,直至当前机石水平距离信息所对应的距离与机石安全水平距离信息所对应的距离一致;
若小于,则无人机向远离礁石的方向移动所预设的第二远离距离信息所对应的距离,直至当前机石水平距离信息所对应的距离与机石安全水平距离信息所对应的距离一致;
判断当前竖直距离信息所对应的距离是否大于所预设的安全竖直信息所对应的距离;
若大于,则无人机向下移动所预设的向下距离信息对应的距离,直至当前竖直距离信息所对应的距离与安全竖直信息所对应的距离一致;
若小于,则无人机向上移动所预设的向上距离信息对应的距离,直至当前竖直距离信息所对应的距离与安全竖直信息所对应的距离一致;
若当前机石水平距离信息所对应的距离与机石安全水平距离信息所对应的距离一致且当前竖直距离信息所对应的距离与安全竖直信息所对应的距离一致,则无人机悬停并获取与当前位置相对应的顶部局部图像信息,并输出与当前位置相对应的覆盖面积信息;
根据检测路径围合的总面积信息,以控制无人机于总面积信息所对应的面积范围中飞行并投射叠合,直至投射叠合后的覆盖面积信息所对应的面积范围包含总面积信息所对应的面积范围;
根据多张顶部局部图像信息中的公共区域拟合形成礁石顶部图像信息。
通过采用上述技术方案,使无人机能够在礁石所在区域飞行以对礁石的顶部进行检测,在无人机飞行的过程中,时刻保持无人机与周围礁石的距离,以减小无人机和礁石发生相撞的情况,使无人机在检测的过程中较为安全;同时,无人机在对礁石进行检测时,无人机与礁石顶部所对应的位置之间的距离始终相等,使无人机能够采集到较为清晰且合适的图像。
可选的,基点上中心点的确认方法包括:
获取预设模拟高度下与检测路径纵向重合的模拟路径信息;
将模拟路径信息以所预设的模拟距离向内偏移以获得偏移路径信息;
判断偏移路径信息中是否存在交叉点;
若不存在,则以所预设的修正距离以重复修正模拟距离,直至偏移路径信息所围合的面积小于预设基准面积,定义此时偏移路径信息所围合的面积为基点;
若存在,则判断交叉点数量是否为一;
若为一,则定义该交叉点为基点的中心点。
通过采用上述技术方案,基点中心点的判断使无人机和无人车在周向环绕的过程中能够沿着礁石中部移动,通过不断的向内偏移可判断偏移后的路径是否存在交叉点,若不存在,会一直向内部偏移直至偏移后围合的面积小于预设面积,此时面积过小,可定义为基点的中心点;若存在且交叉点数量为一时,则能够直接定义交叉点为基点的中心点,以便于基点的确认。
可选的,交叉点数量大于一时,基点上中心点的确认方法包括:
判断交叉点是否共线;
若是,则定义两个最远交叉点之间的中点为基点的中心点;
若否,将交叉点依次连接围合形成不存在交叉点的第一虚拟路径信息;
将第一虚拟路径信息以所预设的虚拟距离向内偏移以获得第二虚拟路径信息;
判断第二模拟路径信息是否存在交叉点;
若存在,则定义任一交叉点为基点的中心点;
若不存在,则以预设的改正距离以重复修正虚拟距离,直至第二虚拟路径信息所围合的面积小于预设虚拟面积,定义此时第二虚拟路径信息所围合的面积为基点的中心点。
通过采用上述技术方案,若偏移路径信息偏移后存在多个交叉点时,对多个交叉点进行分析,若多个交叉点共线,则能够直接定义基点的中心点,若多个交叉点不共线,再对交叉点进行连接围合形成新的路径,再次进行偏移使基点的中心点能够更加的靠近礁石中心处。
第二方面,本申请提供一种测绘用滩土环境检测系统,采用如下的技术方案:
一种测绘用滩土环境检测系统,包括:
获取模块,用于获取待测区域中的当前滩土环境全局图像信息以及至少两个基站至无人机之间的当前距离信息;
处理模块,根据所预设的特征数据库中所存储的特征参数信息与当前滩土环境全局图像信息进行匹配分析以确定当前滩土环境全局图像信息中的礁石参数信息;
指派模块,将无人机指派至当前滩土环境全局图像信息中的礁石参数信息处,并将此处的当前距离信息定义为礁石定位信息;
模型生成模块,根据礁石定位信息以检测并生成三维礁石模型。
通过采用上述技术方案,通过获取模块可获得待测区域图像及其用于测绘的无人机位置;通过处理模块可分析出图像中礁石的位置,此时通过图像中礁石的位置和指派模块可指派无人机移动至实际位置中礁石所在的位置,通过模型生成模块使无人机能够对礁石进行精确的检测,并生成三维礁石模型。
第三方面,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,存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述任一种测绘用滩土环境检测方法的计算机程序。
通过采用上述技术方案,通过智能终端的使用,根据所采集的图像可分析出图像中礁石的位置,此时通过图像中礁石的位置可指派无人机移动至实际位置中礁石所在的位置,使无人机能够对礁石进行精确的检测,并生成三维礁石模型,解决了特征参数定位不精确的问题。
第四方面,本申请提供提供一种计算机存储介质,能够存储相应的程序,具有便于实现无人机测绘特征参数较为准确的特点,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测绘用滩土环境检测方法的计算机程序。
通过采用上述技术方案,存储介质中有用于滩土测绘的计算机程序,根据所采集的图像可分析出图像中礁石的位置,此时通过图像中礁石的位置可指派无人机移动至实际位置中礁石所在的位置,使无人机能够对礁石进行精确的检测,并生成三维礁石模型,解决了特征参数定位不精确的问题。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.通过礁石特征先定位再检测的方法,使测绘时特征参数所在的位置较为精准;
2.通过无人车和无人机的配合使礁石位置所采取的图像较为完整,以便于后续的三维建模;
3.通过多台无人车的检测使礁石侧部检测时所需的时间减短,以便于提高检测效率。
附图说明
图1是测绘用滩土环境检测方法的流程图。
图2是三维礁石模型构建方法的流程图。
图3是无人车绕礁石周向环绕的流程图。
图4是礁石侧部图像信息检测方法的流程图。
图5是基点中心点确认方法的流程图。
图6是无人机检测方法的流程图。
图7是测绘用滩土环境检测方法的模块流程图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图1-7及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
本申请实施例公开一种测绘用滩土环境检测方法,使用无人机和无人车对滩土中的礁石进行检测,使礁石定位较为精确且测绘图像较为精确。
参照图1,测绘用滩土环境检测的方法流程包括以下步骤:
步骤S100:获取待测区域中的当前滩土环境全局图像信息以及至少两个基站至无人机之间的当前距离信息。
其中,待测区域为所需测绘的滩土环境所规划的区域,由工作人员根据实际情况进行设定,在此不作赘述。无人机上安装摄像头等拍摄的器具,从而对当前位置的图像进行采集并输出当前滩土环境全局图像信息,当前滩土环境全局图像信息中的大小、方向、变焦等参数由无人机的高度进行设置调节,为本领域技术人员的公知常识,在此不作赘述。并且也可以在摄像头上安装自动变焦、调节图像具体尺寸的软件工具,以进行调节,由工作人员根据实际情况进行设定,在此不作赘述。基站由工作人员预先进行安装,并且基站在固定后不进行移动,基站主要用于收发信号,不同无人机均可以与基站建立连接,并且可通过不同频率的信号以控制不同无人机,从而减少无人机之间的干涉,以实现同时操作多辆无人机,具体的收发频率由工作人员根据实际情况进行设定,在此不作赘述。无人车上具有用于与基站连接的信号发射器,信号发射器发出的信号能被基站接收,基站通过分析信号的强弱以判断无人机的位置,从而获取当前距离信息。
步骤S200:根据所预设的特征数据库中所存储的特征参数信息与当前滩土环境全局图像信息进行匹配分析以确定当前滩土环境全局图像信息中的礁石参数信息。
其中,特征数据库的建立为本领域技术人员的常规技术手段,不作赘述,特征数据库中所存储的特征参数信息为一些沙滩上可见的除沙土外的物质,例如塑料袋、贝壳、礁石等。将所采集的当前滩土环境全局图像信息与存储的特征参数进行比较,可获得当前滩土环境全局图像信息中礁石的位置,从而能够判断出礁石在照片中的位置。
步骤S300:将无人机指派至当前滩土环境全局图像信息中的礁石参数信息处,并将此处的当前距离信息定义为礁石定位信息。
其中,根据礁石在照片中的位置能够判断礁石在实际滩土环境下的大致位置,此时能够将无人机指派于实际滩土环境下的礁石处,此时无人机当前所在的位置即为礁石所在的位置,定义该位置信息为礁石定位信息,使礁石在滩土环境的坐标系中位置坐标确定,位置较为精确。
步骤S400:根据礁石定位信息以检测并生成三维礁石模型。
其中,使用无人机对礁石定位信息处的礁石进行拍摄以获得礁石各位置的图像,根据无人机与所拍摄图像之间的位置对图像的大小、方向等信息进行记录,将该记录传输至三维模型建立软件中,如UG、SolidWorks等,结合无人机所拍摄的图像可生成三维礁石模型。
参照图2,三维礁石模型的构建方法包括:
步骤S401:将礁石定位信息作为基点以控制所预设的无人车周向环绕以获取礁石侧部图像信息。
其中,基点即为礁石定位信息,无人车上安装摄像头等拍摄的器具,使无人车围绕基点周向环绕以对基点位置的图像进行采集并输出礁石侧部图像信息,礁石侧部图像信息为礁石侧面的图像信息,礁石侧部图像信息的大小、方向、变焦等参数由无人车与礁石之间的远近进行调节设置,为本领域技术人员的公知常识,在此不作赘述。并且也可以在摄像头上安装自动变焦、调节图像具体尺寸的软件工具,以进行调节,由工作人员根据实际情况进行设定,在此不作赘述。
步骤S402:将礁石定位信息作为基点以控制所预设的无人机周向环绕以获取礁石顶部图像信息。
其中,无人机于基点上空围绕基点周向环绕以对基点位置的图像进行采集并输出礁石顶部图像信息,礁石顶部图像信息为礁石顶面的图像信息。
步骤S403:将礁石侧部图像信息以及礁石顶部图像信息输入至所预设的图像三维数据库中并匹配出三维礁石模型。
其中,礁石侧部图像信息由无人车拍摄获得,礁石顶部图像信息由无人机拍摄获得,将每一图像中无人车与礁石之间的距离以及每一图像中无人机与礁石之间的距离传输至三维建模软件中,使三维建模软件能够根据所获得的礁石侧部图像信息和礁石顶部图像信息从图像三维数据库中获取唯一模型并生成三维礁石模型。
参照图3,无人车以礁石定位信息作为基点周向环绕的方法包括:
步骤S4011:获取无人车与礁石之间的当前车石水平距离信息。
其中,礁石为所需检测的礁石定位信息处的礁石,当前车石水平距离信息通过无人车上安装红外线传感器等测距的器具进行获取,在无人车移动的过程中,红外线传感器的探头始终朝向礁石方向,使无人车在测量距离时较为准确。
步骤S4012:判断当前车石水平距离信息所对应的距离是否与所预设的车石安全水平距离信息所对应的距离一致。
其中,预设的车石安全水平距离信息为提前设置的无人车与礁石之间的水平距离信息,由本领域技术人员根据实际情况进行设定,不作赘述。判断当前车石水平距离信息所对应的距离是否与车石安全水平距离信息所对应的距离一致的目的是为了监督无人车是否与礁石等距的路径进行移动检测,使无人车能够采集到大小较好、清晰度较高的图像。
步骤S40121:若一致,则无人车围绕礁石定位信息处的礁石进行周向环绕。
其中,当前车石水平距离信息与车石安全水平距离信息一致,则说明无人车在该处与礁石之间的距离与预设距离相同,从而使无人车绕礁石周向环绕以使无人车能够采集到较好的图像。
步骤S40122:若不一致,则判断当前车石水平距离信息所对应的距离是否大于车石安全水平距离信息所对应的距离。
其中,当前车石水平距离信息与车石安全水平距离信息不一致,则说明无人车无法采集到较好的图像,需要对无人车进行调整,判断当前车石水平距离信息所对应的距离是否大于车石安全水平距离信息所对应的距离的目的是为了使无人车能够根据无人车与礁石的实际距离对两者之间的距离进行调整,使无人车能够调整至两者之间的距离与预设的距离一致。
步骤S401221:若大于,则无人车先向靠近礁石的方向以所预设的第一靠近距离信息所对应的距离移动,直至当前车石水平距离信息所对应的距离与车石安全水平距离信息所对应的距离一致,再围绕礁石周向环绕;
其中,若当前车石水平距离信息所对应的距离大于车石安全水平距离信息所对应的距离,则说明无人车需要向靠近礁石的方向移动,使无人车靠近至当前车石水平距离信息所对应的距离与车石安全水平距离信息所对应的距离一致为止,以减小无人车无法拍摄到较好图像的情况发生;第一靠近距离信息所对应的距离为提前设置数值,由本领域技术人员根据实际情况进行设定,不作赘述,使无人车向礁石方向靠近时能够以一次动作移动固定距离的方式进行靠近,以便于无人车的移动。
步骤S401222:若小于,则无人车先向远离礁石的方向以所预设的第一远离距离信息所对应的距离移动,直至当前车石水平距离信息所对应的距离与车石安全水平距离信息所对应的距离一致,再围绕礁石周向环绕;
其中,若当前车石水平距离信息所对应的距离小于车石安全水平距离信息所对应的距离,则说明无人车需要向远离礁石的方向移动,使无人车远离至当前车石水平距离信息所对应的距离与车石安全水平距离信息所对应的距离一致为止,以减小无人车无法拍摄到较好图像的情况发生;第一远离距离信息为提前设置的数值,由本领域技术人员根据实际情况进行设定,不作赘述,使无人车向礁石方向远离时能够以一次动作移动固定距离的方式进行远离,以便于无人车的移动。
步骤S4013:将无人车以车石安全水平距离信息所对应的距离经过的路径定位为检测路径。
其中,无人车在移动中不断进行调整,使无人车在移动的过程中与礁石之间的距离始终与预设的车石安全水平距离信息所对应的距离一致,此时无人车所经过的路径为检测路径。
参照图4,礁石侧部图像信息的检测方法包括:
步骤S4014:获取当前无人车的当前数量信息。
其中,当前数量信息为指派至对应位置的无人车的数量,当需要指派时,所对应的无人车会进行信号的发出,通过接收发出的信号,从而知晓无人车的数量,即将所有发出信号的无人车进行相加以得到无人车的数量,多台无人车的使用提高了作业效率。
步骤S4015:根据当前数量信息以及检测路径从所预设的坐标点数据库中查找出对应的起点坐标。
其中,坐标点数据库的建立由工作人员多次对不同形状的礁石和不同数量的无人车数量进行不同情况的配对所采集,并进行存储所形成,无人车分配原则为路径等分,等分的定义为无人车所需移动的路径长度相等,根据当前礁石的形状及其无人车的数量能够从坐标点数据库中寻找出对应的起点坐标,使无人车能够移动至对应的起点坐标处,以便于后续的检测。
步骤S4016:根据起点坐标以指派无人车到达指定坐标点并进行检测任务。
其中,无人车的数量与起点坐标的数量一致,且无人车移动至与起点坐标一一对应的位置以进行检测。
步骤S4017:若无人车当前所对应的坐标点到达另一起点坐标,则输出侧部局部图像信息。
其中,当无人车所处起点坐标的坐标值由一个起点坐标移动至另一起点坐标时,说明该无人车任务完成,此时无人车移动过指定的划分区域,此时能够输出该段路径中所采集的图像信息,该图像信息即为侧部局部图像信息。
步骤S4018:根据多张侧部局部图像信息中的公共区域拟合形成礁石侧部图像信息。
其中,多张侧部局部图像信息由多辆无人车采集得到,由于无人车所拍摄的角度为广角,在能移动至同一坐标起点的无人车上所采集的图像中存在公共区域,对两张相邻无人车上所输出的侧部局部图像信息进行拟合,此时两张侧部局部图像信息中公共部分重叠以拟合形成一张新的图像,多次拟合后能形成位移图像,该图像信息即为礁石侧部图像信息。
为了使无人车和无人机在绕基点周向环绕时能沿着基点的中心点进行移动,使无人车和无人机均能够较好的对礁石进行检测,采用如下基点上中心线的确认方法,参照图5,基点上中心点的确认方法包括:
步骤S40131:获取预设模拟高度下与检测路径纵向重合的模拟路径信息。
其中,预设模拟高度所对应的距离为提前设置的数值,由本领域技术人员根据实际情况设定,不作赘述。模拟路径信息为在此高度下与检测路径纵向重合的路径信息。
步骤S40132:将模拟路径信息以所预设的模拟距离向内偏移以获得偏移路径信息。
其中,模拟距离为提前设置的带有一定值的数据,由本领域技术人员根据实际情况进行设定,在此不作赘述;向内的方向为朝向路径围合的图像中部的方向,偏移为模拟路径信息上的各点均移动同一距离且移动后的各点均能够连接围合形成新的图形,偏移路径信息由模拟路径信息向内偏移模拟距离获取。
步骤S40133:判断偏移路径信息中是否存在交叉点。
其中,判断的目的为确定偏移路径信息中是否存在交叉点,以便于基点中心点的确定。
步骤S401331:若不存在,则以所预设的修正距离以重复修正模拟距离,直至偏移路径信息所围合的面积小于预设基准面积,定义此时偏移路径信息所围合的面积为基点的中心点。
其中,若偏移路径信息中不存在交叉点,则说明偏移后的路径信息还存在中心点,能够进行继续偏移,修正距离为提前设置的数值,该数值由本领域技术人员根据实际情况进行设定,在此不作赘述,若需要对模拟路径信息再次进行不同程度的偏移,需要以修正距离来修正原来的模拟距离,基准面积为提前设置的面积值,该面积值由本领域技术人员根据实际情况进行设定,在此不作赘述,若模拟路径信息在不断偏移的过程中始终不存在交叉点,则当偏移路径信息所围合的面积小于基准面积时停止偏移,此时偏移路径信息所围合的面积小,能够直接定义为基点的中心点。
步骤S401332:若存在,则判断交叉点数量是否为一。
其中,若偏移路径信息中存在交叉点,则说明交叉点趋近礁石整体的中部,能够对基点进行定义,判断的目的是为了确定交叉点的数量,以便于确认基点的中心点位置。
步骤S4013321:若为一,则定义该交叉点为基点的中心点。
其中,若交叉点的数量为一个,则说明该点为较为接近礁石中部的点,能够直接定义为基点的中心点。
步骤S4013322:若为多个,则判断交叉点是否共线。
其中,若交叉点的数量为多个,则说明存在更加接近礁石中部的点,需要进行进一步确定,判断的目的是为了确定交叉点是否能围合成新的图像,以便于后续基点中心点的确定。
步骤S40133221:若是,则定义两个最远交叉点之间的中点为基点的中心点。
其中,若多个交叉点共线,则说明交叉点无法围合形成图形,此时将距离最远的两个交叉点连接以形成线段,取该线段的中点为基点的中心点,该基点的中心点到多个交叉点上的距离均较短。
步骤S40133222:若否,将交叉点依次连接围合形成不存在交叉点的第一虚拟路径信息。
其中,若多个交叉点不共线,则说明交叉点之间能够围合形成图像,此时围合的图形应为同一交叉点有两条线段进行连接,依次连接后能形成不存在交叉点的新路径信息,该路径信息即为第一虚拟路径信息。
步骤S40134:将第一虚拟路径信息以所预设的虚拟距离向内偏移以获得第二虚拟路径信息。
其中,虚拟距离为提前设置的带有一定值的数据,由本领域技术人员根据实际情况进行设定,在此不作赘述,向内的方向为朝向路径围合的图像中部的方向,偏移为第一虚拟路径信息上的各点均移动同一距离且移动后的各点均能够连接围合形成新的图形,第二虚拟路径信息由第一虚拟路径信息向内偏移虚拟距离后获取。
步骤S40135:判断第二模拟路径信息是否存在交叉点。
其中,判断的目的是为了确定第二模拟路径信息中是否存在交叉点,使基点的中心点能够更加趋近礁石中部。
步骤S401351:若存在,则定义任一交叉点为基点的中心点。
其中,如第二模拟路径信息中存在交叉点,则说明该交叉点更加趋近礁石的中部,经过不同路径信息的偏移,此时交叉点较为靠近礁石中部,能够将任一交叉点定义为基点的中心点。
步骤S401352:若不存在,则以预设的改正距离以重复修正虚拟距离,直至第二虚拟路径信息所围合的面积小于预设虚拟面积,定义此时第二虚拟路径信息所围合的面积为基点的中心点。
其中,若第二模拟路径信息中不存在交叉点,则说明第一模拟路径信息能够进一步偏移,改正距离为预先设置的数值,该数值由本领域技术人员根据实际情况进行设定,在此不作赘述,通过改正距离修正虚拟距离可使第一模拟路径信息进行不同程度的偏移,以便于基点中心点的确定;预设的虚拟面积为提前设置的数值,由本领域技术人员根据实际情况进行设定,在此不作赘述,若第二虚拟路径信息所围合的面积小于预设虚拟面积,则说明在预设范围内不存在交叉点,由于此时的面积较小,能够直接定义第二虚拟路径信息所围合的面积为基点的中心点。
参照图6,无人机对礁石检测的方法包括:
步骤S4021:获取无人机与礁石水平距离之间的当前机石水平距离信息以及无人机与礁石竖直距离之间的当前竖直距离信息。
其中,礁石为所需检测处的礁石,当前机石水平距离信息为无人机与周围礁石之间的水平距离,当前竖直距离信息为无人机与礁石之间的数值距离,该水平与竖直的定义均与水平线进行比较,水平距离与竖直距离由无人机上安装红外线传感器等测距的器具所获取。
步骤S4022:判断当前机石水平距离信息所对应的距离是否大于所预设的机石安全水平距离信息所对应的距离。
其中,机石安全水平距离信息为提前设置的定值,该定值为确保无人机不会与礁石发生相撞的数值,由本领域技术人员根据实际情况进行设定,在此不作赘述;判断的目的是为了确定无人机与礁石之间的距离是否大于安全距离,以便于无人机位置的调整。
步骤S40221:若大于,则无人机向靠近礁石的方向移动所预设的第二靠近距离信息所对应的距离,直至当前机石水平距离信息所对应的距离与机石安全水平距离信息所对应的距离一致。
其中,若当前机石水平距离信息所对应的距离大于机石安全水平距离信息所对应的距离,则说明无人机需要向礁石方向靠近,以采集到较为清晰的图像,当两者一致时,无人机采集到的图像较为清晰完整;第二靠近距离信息为提前设置的数值,由本领域技术人员根据实际情况进行设定,在此不作赘述,使无人机在向礁石方向靠近时能够以一次动作移动固定距离的方式进行移动,从而使无人机移动较为稳定。
步骤S40222:若小于,则无人机向远离礁石的方向移动所预设的第二远离距离信息所对应的距离,直至当前机石水平距离信息所对应的距离与机石安全水平距离信息所对应的距离一致。
其中,若当前机石水平距离信息所对应的距离小于机石安全水平距离信息所对应的距离,则说明无人机需要向远离礁石的方向移动,使无人机能够采集到较为完整图像的同时减小无人机与礁石发生相撞的情况,当两者一致时,无人机采集到的图像较为清晰完整;第二远离距离信息为提前设置的数值,由本领域技术人员根据实际情况进行设定,在此不作赘述,使无人机在远离礁石所在方向时能够以一次动作移动固定距离的方式进行移动,从而使无人机移动较为稳定。
步骤S4023:判断当前竖直距离信息所对应的距离是否大于所预设的安全竖直信息所对应的距离。
其中,安全竖直信息为提前设置的数值,该数值为确保无人机不会与礁石发生相撞的数值,该数值由本领域技术人员根据实际情况进行设定,在此不作赘述;判断的目的为了确定无人机与礁石之间的竖直方向的距离是否大于安全距离,以便于无人机位置进行调整。
步骤S40231:若大于,则无人机向下移动所预设的向下距离信息对应的距离,直至当前竖直距离信息所对应的距离与安全竖直信息所对应的距离一致。
其中,若当前竖直距离信息所对应的距离大于安全竖直信息所对应的距离,则说明无人机与礁石顶部之间的距离较大,所拍摄的图像有可能不清晰,需要向礁石方向靠近以采集到较为清晰的图像,当两者一致时,说明无人机所处的位置能够采集到较好的图像;向下距离信息为提前设置的数值,由本领域技术人员根据实际情况进行设定,在此不作赘述,使无人机在向下移动时一次动作移动固定距离,使无人机移动较为平稳。
步骤S40232:若小于,则无人机向上移动所预设的向上距离信息对应的距离,直至当前竖直距离信息所对应的距离与安全竖直信息所对应的距离一致。
其中,若当前竖直距离信息所对应的距离小于安全竖直信息所对应的距离,则说明无人机与礁石顶部之间的距离较小,所拍摄的图像有可能不完整,需要向远离礁石的方向移动以采集到较为清晰的图像,当两者一致时,说明无人机所处的位置能够采集到较好的图像;向上距离信息为提前设置的数值,由本领域技术人员根据实际情况进行设定,在此不作赘述,使无人机在向上移动时一次动作移动固定距离,使无人机移动较为平稳
步骤S4024:若当前机石水平距离信息所对应的距离与机石安全水平距离信息所对应的距离一致且当前竖直距离信息所对应的距离与安全竖直信息所对应的距离一致,则无人机悬停并获取与当前位置相对应的顶部局部图像信息,并输出与当前位置相对应的覆盖面积信息。
其中,当无人机悬停时,则说明无人机所处的位置能够较为清晰且完整的拍摄到礁石顶部的图像,顶部局部图像信息由无人机在当前位置拍摄所获取,覆盖面积信息为无人机在当前位置下所能拍摄到的礁石面积。
步骤S4025:根据检测路径围合的总面积信息,以控制无人机于总面积信息所对应的面积范围中飞行并投射叠合,直至投射叠合后的覆盖面积信息所对应的面积范围包含总面积信息所对应的面积范围。
其中,总面积信息由检测路径围合形成,投射叠放为将无人机所能拍摄到的礁石面积一次次竖直投射至总面积中,直至无人机将总面积中的所有信息进行拍摄后停止,此时礁石上的信息均能够被拍摄,以便于后续图像的建模。
步骤S4026:根据多张顶部局部图像信息中的公共区域拟合形成礁石顶部图像信息。
其中,多张顶部局部图像信息由无人机多次不同位置进行拍摄所得,由于无人机拍摄为广角,在所得的图像中存在部分公共区域,将存在公共区域的图像进行拼接拟合以形成新的图像,多次拟合后能形成新的图形,该图像信息即为礁石顶部图像信息。
参照图7,基于同一发明构思,本发明实施例提供一种测绘用滩土环境检测系统,包括:
获取模块,用于获取待测区域中的当前滩土环境全局图像信息以及至少两个基站至无人机之间的当前距离信息;
处理模块,根据所预设的特征数据库中所存储的特征参数信息与当前滩土环境全局图像信息进行匹配分析以确定当前滩土环境全局图像信息中的礁石参数信息;
指派模块,将无人机指派至当前滩土环境全局图像信息中的礁石参数信息处,并将此处的当前距离信息定义为礁石定位信息;
模型生成模块,根据礁石定位信息以检测并生成三维礁石模型。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能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模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本发明实施例提供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测绘用滩土环境检测方法的计算机程序。
计算机存储介质例如包括: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。
基于同一发明构思,本发明实施例提供一种智能终端,包括存储器和处理器,存储器上存储有能够被处理器加载并执行测绘用滩土环境检测方法的计算机程序。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能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模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
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,本说明书(包括摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
Claims (7)
1.一种测绘用滩土环境检测方法,其特征在于,包括:
获取待测区域中的当前滩土环境全局图像信息以及至少两个基站至无人机之间的当前距离信息;
根据所预设的特征数据库中所存储的特征参数信息与当前滩土环境全局图像信息进行匹配分析以确定当前滩土环境全局图像信息中的礁石参数信息;
将无人机指派至当前滩土环境全局图像信息中的礁石参数信息处,并将此处的当前距离信息定义为礁石定位信息;
根据礁石定位信息以检测并生成三维礁石模型;
其中,三维礁石模型的构建方法包括:
将礁石定位信息作为基点以控制所预设的无人车周向环绕以获取礁石侧部图像信息;
将礁石定位信息作为基点以控制所预设的无人机周向环绕以获取礁石顶部图像信息;
将礁石侧部图像信息以及礁石顶部图像信息输入至所预设的图像三维数据库中并匹配出三维礁石模型;
其中,无人车以礁石定位信息作为基点周向环绕的方法包括:
获取无人车与礁石之间的当前车石水平距离信息;
判断当前车石水平距离信息所对应的距离是否与所预设的车石安全水平距离信息所对应的距离一致;
若一致,则无人车围绕礁石定位信息处的礁石进行周向环绕;
若不一致,则判断当前车石水平距离信息所对应的距离是否大于车石安全水平距离信息所对应的距离;
若大于,则无人车先向靠近礁石的方向以所预设的第一靠近距离信息所对应的距离移动,直至当前车石水平距离信息所对应的距离与车石安全水平距离信息所对应的距离一致,再围绕礁石周向环绕;
若小于,则无人车先向远离礁石的方向以所预设的第一远离距离信息所对应的距离移动,直至当前车石水平距离信息所对应的距离与车石安全水平距离信息所对应的距离一致,再围绕礁石周向环绕;
将无人车以车石安全水平距离信息所对应的距离经过的路径定位为检测路径;
其中,基点上中心点的确认方法包括:
获取预设模拟高度下与检测路径纵向重合的模拟路径信息;
将模拟路径信息以所预设的模拟距离向内偏移以获得偏移路径信息;
判断偏移路径信息中是否存在交叉点;
若不存在,则以所预设的修正距离以重复修正模拟距离,直至偏移路径信息所围合的面积小于预设基准面积,定义此时偏移路径信息所围合的面积为基点;
若存在,则判断交叉点数量是否为一;
若为一,则定义该交叉点为基点的中心点。
2.根据权利要求1所述的测绘用滩土环境检测方法,其特征在于:礁石侧部图像信息的检测方法包括:
获取当前无人车的当前数量信息;
根据当前数量信息以及检测路径从所预设的坐标点数据库中查找出对应的起点坐标;
根据起点坐标以指派无人车到达指定坐标点并进行检测任务;
若无人车当前所对应的坐标点到达另一起点坐标,则输出侧部局部图像信息;
根据多张侧部局部图像信息中的公共区域拟合形成礁石侧部图像信息。
3.根据权利要求1所述的测绘用滩土环境检测方法,其特征在于:无人机对礁石检测的方法包括:
获取无人机与礁石水平距离之间的当前机石水平距离信息以及无人机与礁石竖直距离之间的当前竖直距离信息;
判断当前机石水平距离信息所对应的距离是否大于所预设的机石安全水平距离信息所对应的距离;
若大于,则无人机向靠近礁石的方向移动所预设的第二靠近距离信息所对应的距离,直至当前机石水平距离信息所对应的距离与机石安全水平距离信息所对应的距离一致;
若小于,则无人机向远离礁石的方向移动所预设的第二远离距离信息所对应的距离,直至当前机石水平距离信息所对应的距离与机石安全水平距离信息所对应的距离一致;
判断当前竖直距离信息所对应的距离是否大于所预设的安全竖直信息所对应的距离;
若大于,则无人机向下移动所预设的向下距离信息对应的距离,直至当前竖直距离信息所对应的距离与安全竖直信息所对应的距离一致;
若小于,则无人机向上移动所预设的向上距离信息对应的距离,直至当前竖直距离信息所对应的距离与安全竖直信息所对应的距离一致;
若当前机石水平距离信息所对应的距离与机石安全水平距离信息所对应的距离一致且当前竖直距离信息所对应的距离与安全竖直信息所对应的距离一致,则无人机悬停并获取与当前位置相对应的顶部局部图像信息,并输出与当前位置相对应的覆盖面积信息;
根据检测路径围合的总面积信息,以控制无人机于总面积信息所对应的面积范围中飞行并投射叠合,直至投射叠合后的覆盖面积信息所对应的面积范围包含总面积信息所对应的面积范围;
根据多张顶部局部图像信息中的公共区域拟合形成礁石顶部图像信息。
4.根据权利要求1所述的测绘用滩土环境检测方法,其特征在于:交叉点数量大于一时,基点上中心点的确认方法包括:
判断交叉点是否共线;
若是,则定义两个最远交叉点之间的中点为基点的中心点;
若否,将交叉点依次连接围合形成不存在交叉点的第一虚拟路径信息;
将第一虚拟路径信息以所预设的虚拟距离向内偏移以获得第二虚拟路径信息;
判断第二模拟路径信息是否存在交叉点;
若存在,则定义任一交叉点为基点的中心点;
若不存在,则以预设的改正距离以重复修正虚拟距离,直至第二虚拟路径信息所围合的面积小于预设虚拟面积,定义此时第二虚拟路径信息所围合的面积为基点的中心点。
5.一种测绘用滩土环境检测系统,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取待测区域中的当前滩土环境全局图像信息以及至少两个基站至无人机之间的当前距离信息;
处理模块,根据所预设的特征数据库中所存储的特征参数信息与当前滩土环境全局图像信息进行匹配分析以确定当前滩土环境全局图像信息中的礁石参数信息;
指派模块,将无人机指派至当前滩土环境全局图像信息中的礁石参数信息处,并将此处的当前距离信息定义为礁石定位信息;
模型生成模块,根据礁石定位信息以检测并生成三维礁石模型;
其中,三维礁石模型的构建方法包括:
处理模块将礁石定位信息作为基点以控制所预设的无人车周向环绕以获取礁石侧部图像信息;
处理模块将礁石定位信息作为基点以控制所预设的无人机周向环绕以获取礁石顶部图像信息;
处理模块将礁石侧部图像信息以及礁石顶部图像信息输入至所预设的图像三维数据库中并匹配出三维礁石模型;
其中,无人车以礁石定位信息作为基点周向环绕的方法包括:
获取模块获取无人车与礁石之间的当前车石水平距离信息;
处理模块判断当前车石水平距离信息所对应的距离是否与所预设的车石安全水平距离信息所对应的距离一致;
若处理模块判断出一致,则处理模块控制无人车围绕礁石定位信息处的礁石进行周向环绕;
若处理模块判断出不一致,则处理模块判断当前车石水平距离信息所对应的距离是否大于车石安全水平距离信息所对应的距离;
若处理模块判断出大于,则无人车先向靠近礁石的方向以所预设的第一靠近距离信息所对应的距离移动,直至当前车石水平距离信息所对应的距离与车石安全水平距离信息所对应的距离一致,再围绕礁石周向环绕;
若处理模块判断出小于,则无人车先向远离礁石的方向以所预设的第一远离距离信息所对应的距离移动,直至当前车石水平距离信息所对应的距离与车石安全水平距离信息所对应的距离一致,再围绕礁石周向环绕;
处理模块将无人车以车石安全水平距离信息所对应的距离经过的路径定位为检测路径;
其中,基点上中心点的确认方法包括:
获取模块获取预设模拟高度下与检测路径纵向重合的模拟路径信息;
处理模块将模拟路径信息以所预设的模拟距离向内偏移以获得偏移路径信息;
处理模块判断偏移路径信息中是否存在交叉点;
若处理模块判断出不存在,则处理模块以所预设的修正距离以重复修正模拟距离,直至偏移路径信息所围合的面积小于预设基准面积,定义此时偏移路径信息所围合的面积为基点;
若处理模块判断出存在,则处理模块判断交叉点数量是否为一;
若处理模块判断出为一,则处理模块定义该交叉点为基点的中心点。
6.一种智能终端,其特征在于,包括存储器和处理器,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4中任一种方法的计算机程序。
7.一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4中任一种方法的计算机程序。
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