CN113920261A - 一种国土空间规划的无人机航拍建模系统及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种国土空间规划的无人机航拍建模系统及使用方法，涉及空间规划技术领域；为了在国土空间规划时不能讲地形地貌直观完整的体现的问题；该系统包括控制模块、无线通信模块、航拍测量模块、差分GPS模块、三维建模模块、存储模块，该方法包括通过无线通信模块操控控制模块并规划无人机装置的运行轨迹。本发明通过将旋转连柱套在中空圆环内部，将无人机装置、拍摄测量装置绑定在一起，承载连板在承重连块、全景摄像头、激光测距仪的重力下始终与地面保持平行状态，而无人机装置在飞行过程中的晃动、转向等均不会影响承载连板的状态，从而保证全景摄像头、激光测距仪在对区域地形地貌拍摄测量时的稳定性以及精准性。
Description
技术领域
本发明涉及空间规划技术领域，尤其涉及一种国土空间规划的无人机航拍建模系统及使用方法。
背景技术
空间规划包括社会经济协调、国土资源合理开发利用、生态环境保护有效监管、新型城镇化有序推进、跨区域重大设施统筹、规划管理制度建设等方面，目前，现有技术中，无人机航拍建模系统只能针对地形建模，建立二维模型，无法针对地形地貌进行精准的三维模型，因此，亟需一种国土空间规划的无人机航拍建模系统及使用方法。
经检索，中国专利申请号为CN201810713431.0的专利，公开了一种基于无人机的轨道站台建模系统，包括航拍无人机和三维建模模块，航拍无人机包括差分GPS模块、无线通讯模块、驱动模块和航拍模块，差分GPS模块和航拍模块通过无线通讯模块连接三维建模模块，航拍无人机按照预规划的飞行轨迹采集建模数据，通过航拍器获取轨道图像，光传感器获取站台图像，差分GPS模块获取地理位置信息，然后通过4G网络发送至三维建模模块，三维建模模块分别处理站台图像和轨道图像数据，得到轨道模型和站台模型，然后根据地理位置信息整合轨道模型和站台模型。上述专利中的基于无人机的轨道站台建模系统虽然可以进行三维建模，但是无人机在采集数据过程中容易受到外界环境影响发生晃动、倾斜等，使得无人机采集的数据不够准确，影响最终三维建模的精准性。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种国土空间规划的无人机航拍建模系统及使用方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种国土空间规划的无人机航拍建模系统，包括控制模块、无线通信模块、航拍测量模块、差分GPS模块、三维建模模块、存储模块；所述控制模块的输出端连接于航拍测量模块的输入端；航拍测量模块的输出端连接于差分GPS模块的输入端；差分GPS模块的输出端连接于三维建模模块的输入端；三维建模模块的输出端连接于存储模块的输入端；存储模块的输出端连接有客户端；客户端的输出端连接于无线通信模块的输入端；无线通信模块的输出端连接于控制模块的输入端；航拍测量模块的输出端连接于存储模块的输入端。
优选的：所述差分GPS模块包括数据修正单元、计算数据单元。
优选的：所述三维建模模块包括整合模块单元、图像处理单元。
优选的：所述整合模块单元包括去噪模式、拼接模式。
优选的：所述无线通信模块包括Zigbee单元、无线网络单元。
进一步优选的：所述存储模块包括数据读取单元、数据储存单元以及数据存储库。
作为本发明一种优选的：所述航拍测量模块包括航拍测量单元；航拍测量单元包括无人机装置、拍摄测量装置。
进一步的：所述无人机装置包括无人机本体、支撑连杆、支撑连柱、防护底柱、中空圆环、承载连柱、驱动组件、旋转机翼；无人机本体四周外壁固定连接于支撑连杆一侧外壁；支撑连杆顶端外壁固定连接于驱动组件底端外壁；驱动组件的输出轴通过联轴器连接于旋转机翼底端外壁；支撑连柱顶端外壁固定连接于无人机本体底端外壁；防护底柱顶端外壁固定连接于支撑连柱底端外壁；支撑连柱一侧内壁加工有滑行槽；承载连柱顶端外壁固定连接于无人机本体底端外壁；中空圆环顶端外壁固定连接于承载连柱底端外壁。
作为本发明进一步的方案：所述拍摄测量装置包括承载连板、承重连块、旋转连柱、全景摄像头、激光测距仪；承载连板四周外壁滑动连接于滑行槽一侧内壁；旋转连柱两侧外壁固定连接于承载连板一侧内壁；旋转连柱四周外壁转动连接于中空圆环一侧内壁；承重连块顶端外壁固定连接于承载连板底端外壁；全景摄像头顶端外壁固定连接于承载连板底端外壁；激光测距仪顶端外壁固定连接于承载连板底端外壁。
一种国土空间规划的无人机航拍建模系统的使用方法，包括如下具体步骤：
S1：通过无线通信模块操控控制模块并规划无人机装置的运行轨迹；
S2：无人机装置携带拍摄测量装置运行并通过全景摄像头、激光测距仪对区域地貌进行拍摄测量；
S3：将拍摄测量采集的数据通过差分GPS模块中的计算数据单元、数据修正单元对数据进行修正；
S4：将拍摄的图片和修正后的数据通过三维建模模块中的整合模型单元、图像处理单元对区域地形地貌进行三维建模；
S5：将三维建模后的区域地形地貌储存在存储模块。
本发明的有益效果为：本发明通过将旋转连柱套在中空圆环内部，将无人机装置、拍摄测量装置绑定在一起，承载连板在承重连块、全景摄像头、激光测距仪的重力下始终与地面保持平行状态，而无人机装置在飞行过程中的晃动、转向等均不会影响承载连板的状态，从而保证全景摄像头、激光测距仪在对区域地形地貌拍摄测量时的稳定性以及精准性，避免差分GPS模块检测到实际测量数据和GPS定位的数据差距较大，提高计算数据单元的计算量，增加系统负担，不利于数据修正单元对数据进行修正。
附图说明
图1是本发明提出的一种国土空间规划的无人机航拍建模系统结构示意图；
图2是本发明提出的一种国土空间规划的无人机航拍建模系统模块连接示意图；
图3是本发明提出的一种国土空间规划的无人机航拍建模系统的拍摄测量单元的装置结构示意图；
图4是本发明提出的一种国土空间规划的无人机航拍建模系统的无人机装置的结构示意图；
图5是本发明提出的一种国土空间规划的无人机航拍建模系统的拍摄测量装置的结构示意图；
图6是本发明提出的一种国土空间规划的无人机航拍建模系统的使用方法的流程图。
图中：100-无人机装置、101-无人机本体、102-支撑连杆、103-支撑连柱、104-防护底柱、105-中空圆环、106-承载连柱、107-滑行槽、108-驱动组件、109-旋转机翼、200-拍摄测量装置、201-承载连板、202-承重连块、203-旋转连柱、204-全景摄像头、205-激光测距仪。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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专利和简化描述，而不是限定所指的装置、结构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专利的限制。
实施例1：
一种国土空间规划的无人机航拍建模系统，如图1、图2所示，包括控制模块、无线通信模块、航拍测量模块、差分GPS模块、三维建模模块、存储模块；所述控制模块的输出端连接于航拍测量模块的输入端；航拍测量模块的输出端连接于差分GPS模块的输入端；差分GPS模块的输出端连接于三维建模模块的输入端；三维建模模块的输出端连接于存储模块的输入端；存储模块的输出端连接有客户端；客户端的输出端连接于无线通信模块的输入端；无线通信模块的输出端连接于控制模块的输入端；航拍测量模块的输出端连接于存储模块的输入端；工作人员通过客户端进入系统，通过无线通信模块操作控制模块，使得航拍测量模块在对空间进行航拍测量然后将数据分别发送给存储模块进行储存，和差分GPS模块进行分析，由差分GPS模块计算修正数据，并将修正后的数据送往三维建模模块，三维建模模块根据修正后的数据对区域内部的地形地貌进行三维建模，然后发送给存储模块存储，然后再发往客户端方便客户直观的查看区域地形地貌。
为了保证无人机航拍建模系统的正常运行；如图1、图3所示，所述差分GPS模块包括数据修正单元、计算数据单元；三维建模模块包括整合模块单元、图像处理单元；整合模块单元包括去噪模式、拼接模式；无线通信模块包括Zigbee单元、无线网络单元；存储模块包括数据读取单元、数据储存单元以及数据存储库；航拍测量模块包括航拍测量单元；航拍测量单元包括无人机装置100、拍摄测量装置200；Zigbee单元和无线网络单元可以远程操控系统，进而操控无人机装置100携带拍摄测量装置200对空间内部的地形地貌进行拍摄和测量，然后将采集的数据通过差分GPS模块和GPS定位的数据经过计算数据单元计算后再经过数据修正单元对数据进行修正，并将修正后的数据发送给三维建模模块，通过图像处理单元和整合模型单元进行建模，通过去噪模式和拼接模式保证区域地形地貌建模的准确性，然后将建模后的数据发送给存储模块，通过数据存储单元将数据模型储存在数据存储库中，并方便工作人员查看区域地形地貌。
为了保证无人机装置100携带拍摄测量装置200进行拍摄测量时保证其稳定性；如图4、图5所示，所述无人机装置100包括无人机本体101、支撑连杆102、支撑连柱103、防护底柱104、中空圆环105、承载连柱106、驱动组件108、旋转机翼109；无人机本体101四周外壁固定连接于支撑连杆102一侧外壁；支撑连杆102顶端外壁固定连接于驱动组件108底端外壁；驱动组件108的输出轴通过联轴器连接于旋转机翼109底端外壁；支撑连柱103顶端外壁固定连接于无人机本体101底端外壁；防护底柱104顶端外壁固定连接于支撑连柱103底端外壁；支撑连柱103一侧内壁加工有滑行槽107；承载连柱106顶端外壁固定连接于无人机本体101底端外壁；中空圆环105顶端外壁固定连接于承载连柱106底端外壁；拍摄测量装置200包括承载连板201、承重连块202、旋转连柱203、全景摄像头204、激光测距仪205；承载连板201四周外壁滑动连接于滑行槽107一侧内壁；旋转连柱203两侧外壁固定连接于承载连板201一侧内壁；旋转连柱203四周外壁转动连接于中空圆环105一侧内壁；承重连块202顶端外壁固定连接于承载连板201底端外壁；全景摄像头204顶端外壁固定连接于承载连板201底端外壁；激光测距仪205顶端外壁固定连接于承载连板201底端外壁；通过将旋转连柱203套在中空圆环105内部，将无人机装置100、拍摄测量装置200绑定在一起，承载连板201在承重连块202、全景摄像头204、激光测距仪205的重力下始终与地面保持平行状态，而无人机装置100在飞行过程中的晃动、转向等均不会影响承载连板201的状态，从而保证全景摄像头204、激光测距仪205在对区域地形地貌拍摄测量时的稳定性以及精准性，避免差分GPS模块检测到实际测量数据和GPS定位的数据差距较大，提高计算数据单元的计算量，增加系统负担，不利于数据修正单元对数据进行修正。
本实施例在使用时，工作人员通过客户端进入系统，通过无线通信模块操作控制模块，使得航拍测量模块在对空间进行航拍测量然后将数据分别发送给存储模块进行储存，和差分GPS模块进行分析，由差分GPS模块计算修正数据，并将修正后的数据送往三维建模模块，三维建模模块根据修正后的数据对区域内部的地形地貌进行三维建模，然后发送给存储模块存储，然后再发往客户端方便客户直观的查看区域地形地貌，Zigbee单元和无线网络单元可以远程操控系统，进而操控无人机装置100携带拍摄测量装置200对空间内部的地形地貌进行拍摄和测量，然后将采集的数据通过差分GPS模块和GPS定位的数据经过计算数据单元计算后再经过数据修正单元对数据进行修正，并将修正后的数据发送给三维建模模块，通过图像处理单元和整合模型单元进行建模，通过去噪模式和拼接模式保证区域地形地貌建模的准确性，然后将建模后的数据发送给存储模块，通过数据存储单元将数据模型储存在数据存储库中，并方便工作人员查看区域地形地貌，通过将旋转连柱203套在中空圆环105内部，将无人机装置100、拍摄测量装置200绑定在一起，承载连板201在承重连块202、全景摄像头204、激光测距仪205的重力下始终与地面保持平行状态，而无人机装置100在飞行过程中的晃动、转向等均不会影响承载连板201的状态，从而保证全景摄像头204、激光测距仪205在对区域地形地貌拍摄测量时的稳定性以及精准性，避免差分GPS模块检测到实际测量数据和GPS定位的数据差距较大，提高计算数据单元的计算量，增加系统负担，不利于数据修正单元对数据进行修正。
实施例2：
一种国土空间规划的无人机航拍建模系统的使用方法，如图6所示，包括如下具体步骤：
S1：通过无线通信模块操控控制模块并规划无人机装置100的运行轨迹；
S2：无人机装置100携带拍摄测量装置200运行并通过全景摄像头204、激光测距仪205对区域地貌进行拍摄测量；
S3：将拍摄测量采集的数据通过差分GPS模块中的计算数据单元、数据修正单元对数据进行修正；
S4：将拍摄的图片和修正后的数据通过三维建模模块中的整合模型单元、图像处理单元对区域地形地貌进行三维建模；
S5：将三维建模后的区域地形地貌储存在存储模块。
以上所述，为本发明较佳的具体实施方式，但并非本发明唯一的具体实施方式，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内结合现有技术或公众常识，在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种国土空间规划的无人机航拍建模系统，包括控制模块、无线通信模块、航拍测量模块、差分GPS模块、三维建模模块、存储模块，其特征在于，所述控制模块的输出端连接于航拍测量模块的输入端；航拍测量模块的输出端连接于差分GPS模块的输入端；差分GPS模块的输出端连接于三维建模模块的输入端；三维建模模块的输出端连接于存储模块的输入端；存储模块的输出端连接有客户端；客户端的输出端连接于无线通信模块的输入端；无线通信模块的输出端连接于控制模块的输入端；航拍测量模块的输出端连接于存储模块的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种国土空间规划的无人机航拍建模系统，其特征在于，所述差分GPS模块包括数据修正单元、计算数据单元。
3.根据权利要求1所述的一种国土空间规划的无人机航拍建模系统，其特征在于，所述三维建模模块包括整合模块单元、图像处理单元。
4.根据权利要求1所述的一种国土空间规划的无人机航拍建模系统，其特征在于，所述整合模块单元包括去噪模式、拼接模式。
5.根据权利要求4所述的一种国土空间规划的无人机航拍建模系统，其特征在于，所述无线通信模块包括Zigbee单元、无线网络单元。
6.根据权利要求5所述的一种国土空间规划的无人机航拍建模系统，其特征在于，所述存储模块包括数据读取单元、数据储存单元以及数据存储库。
7.根据权利要求6所述的一种国土空间规划的无人机航拍建模系统，其特征在于，所述航拍测量模块包括航拍测量单元；航拍测量单元包括无人机装置（100）、拍摄测量装置（200）。
8.根据权利要求7所述的一种国土空间规划的无人机航拍建模系统的，其特征在于，所述无人机装置（100）包括无人机本体（101）、支撑连杆（102）、支撑连柱（103）、防护底柱（104）、中空圆环（105）、承载连柱（106）、驱动组件（108）、旋转机翼（109）；无人机本体（101）四周外壁固定连接于支撑连杆（102）一侧外壁；支撑连杆（102）顶端外壁固定连接于驱动组件（108）底端外壁；驱动组件（108）的输出轴通过联轴器连接于旋转机翼（109）底端外壁；支撑连柱（103）顶端外壁固定连接于无人机本体（101）底端外壁；防护底柱（104）顶端外壁固定连接于支撑连柱（103）底端外壁；支撑连柱（103）一侧内壁加工有滑行槽（107）；承载连柱（106）顶端外壁固定连接于无人机本体（101）底端外壁；中空圆环（105）顶端外壁固定连接于承载连柱（106）底端外壁。
9.根据权利要求8所述的一种国土空间规划的无人机航拍建模系统，其特征在于，所述拍摄测量装置（200）包括承载连板（201）、承重连块（202）、旋转连柱（203）、全景摄像头（204）、激光测距仪（205）；承载连板（201）四周外壁滑动连接于滑行槽（107）一侧内壁；旋转连柱（203）两侧外壁固定连接于承载连板（201）一侧内壁；旋转连柱（203）四周外壁转动连接于中空圆环（105）一侧内壁；承重连块（202）顶端外壁固定连接于承载连板（201）底端外壁；全景摄像头（204）顶端外壁固定连接于承载连板（201）底端外壁；激光测距仪（205）顶端外壁固定连接于承载连板（201）底端外壁。
10.一种根据权利要求1-9任一所述的国土空间规划的无人机航拍建模系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：通过无线通信模块操控控制模块并规划无人机装置（100）的运行轨迹；
S2：无人机装置（100）携带拍摄测量装置（200）运行并通过全景摄像头（204）、激光测距仪（205）对区域地貌进行拍摄测量；
S3：将拍摄测量采集的数据通过差分GPS模块中的计算数据单元、数据修正单元对数据进行修正；
S4：将拍摄的图片和修正后的数据通过三维建模模块中的整合模型单元、图像处理单元对区域地形地貌进行三维建模；
S5：将三维建模后的区域地形地貌储存在存储模块。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN115683062A (zh) * | 2023-01-04 | 2023-02-03 | 北京新兴科遥信息技术有限公司 | 一种国土空间规划检测分析系统 |
| CN117869723A (zh) * | 2022-03-25 | 2024-04-12 | 如特数字科技(苏州)有限公司 | 建筑工程测量机器人路径规划装置及方法 |
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2021
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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