CN114623804A - 一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量方法及测量系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及测量技术领域，具体涉及一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量方法及测量系统，基于多点激光辅助的倾斜摄影测量系统包括倾斜摄影模块、激光扫描模块和融合处理模块；倾斜摄影模块、激光扫描模块和融合处理模块依次连接；倾斜摄影模块用于获取目标区域的倾斜图像；激光扫描模块用于向目标区域发射多束激光，获取目标区域的近景图像；融合处理模块用于将倾斜图像和近景图像结合，得到目标区域完整图像；通过激光扫描的图像修补倾斜摄影缺失的图像，通过利用激光扫描辅助倾斜摄影的方法，明显的提高图像的精细度的完整度。

Description

一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量方法及测量系统
技术领域
本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量方法及测量系统。
背景技术
倾斜摄影技术是国际摄影测量领域近十几年发展起来的一项高新技术，该技术通过从一个垂直、四个倾斜、五个不同的视角同步采集图像，获取到建筑物顶面及侧视的高分辨率纹理，但由于其是通过空中作业的方式获取地面图像数据，受地形、建筑物、风向等因素影响，不可避免地会产生局部遮挡现象，从而导致获取的图像不够完整。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量方法及测量系统，旨在解决现有的倾斜摄影技术获取的图像不够完整的问题。
为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量系统，包括倾斜摄影模块、激光扫描模块和融合处理模块；所述倾斜摄影模块、所述激光扫描模块和所述融合处理模块依次连接；
所述倾斜摄影模块用于获取目标区域的倾斜图像；
所述激光扫描模块用于向目标区域发射多束激光，获取目标区域的近景图像；
所述融合处理模块用于将所述倾斜图像和所述近景图像结合，得到目标区域完整图像。
其中，所述基于多点激光辅助的倾斜摄影测量系统还包括存储模块；所述存储模块和所述融合处理模块连接；
所述存储模块用于将所述融合处理模块得到的目标区域完整图像存储到云端。
其中，所述融合处理模块包括激光点获取单元和图像结合单元；所述激光点获取单元和所述图像结合单元连接；
所述激光点获取单元用于获取所述激光扫描模块向目标区域发射的多束激光的落点位置的近景图像；
所述图像结合单元用于将所述多束激光的落点位置的近景图像与倾斜图像相结合，得到目标区域完整图像。
其中，所述倾斜摄影模块包括拍摄单元和图像处理单元；所述拍摄单元和所述图像处理单元连接；
所述拍摄单元用于获取目标区域的多张倾斜图像图片；
所述图像处理单元用于将所述多张倾斜图像图片转化为一张高清图像。
其中，所述拍摄单元包括摄像头子单元和快门控制子单元；所述摄像头子单元和所述快门控制子单元连接；
所述摄像头子单元用于拍摄目标区域的倾斜图像图片；
所述快门控制子单元用于控制所述摄像头子单元进行拍摄。
其中，所述拍摄单元还包括定位子单元；所述定位子单元和所述摄像头子单元连接；
所述定位子单元用于获取所述摄像头子单元的地理位置。
第二方面，本发明还提供一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量方法，包括：
利用所述倾斜摄影模块获取目标区域的倾斜图像；
利用所述激光扫描模块向目标区域发射多束激光，获取目标区域的近景图像；
利用所述融合处理模块将所述倾斜图像和所述近景图像结合，得到目标区域完整图像。
本发明的一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量方法及测量系统，利用所述倾斜摄影模块获取目标区域的倾斜图像，可通过采用无人机搭载多台摄影机进行拍摄获取目标区域的倾斜图像；利用所述激光扫描模块向目标区域发射多束激光，获取目标区域的近景图像，所述融合处理模块先获取多束激光的落点位置，并将激光的落点位置映射到所述倾斜图像上，再将每个激光落点位置的近景图像映射至所述倾斜图像上，而后使所述倾斜图像与所述近景图像相重叠，倾斜图像和近景图像重叠后会出现交错覆盖的情况，随后对重叠图像进行踏平操作，降低重叠度，使图像保持清晰，从而得到目标区域完整图像；虽然倾斜摄影的图像在有遮挡区域会出现明显的扭曲变形，但是通过激光扫描的图像可以修补缺失的图像，利用激光扫描辅助倾斜摄影的方法可以明显的提高图像的精细度的完整度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量系统的结构示意图。
图2是本发明的拍摄单元的结构示意图。
图3是本发明的图像处理单元的结构示意图。
图4是本发明的一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量方法的流程图。
1-倾斜摄影模块、2-激光扫描模块、3-融合处理模块、4-存储模块、11-拍摄单元、12-图像处理单元、31-激光点获取单元、32-图像结合单元、111-摄像头子单元、112-快门控制子单元、113-定位子单元、121-图像分割子单元、122-图像筛选子单元、123-图像结合子单元、124-判断子单元。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1～图4，第一方面，本发明提供一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量系统，包括倾斜摄影模块1、激光扫描模块2和融合处理模块3；所述倾斜摄影模块1、所述激光扫描模块2和所述融合处理模块3依次连接；
所述倾斜摄影模块1用于获取目标区域的倾斜图像；
所述激光扫描模块2用于向目标区域发射多束激光，获取目标区域的近景图像；
所述融合处理模块3用于将所述倾斜图像和所述近景图像结合，得到目标区域完整图像。
在本实施方式中，利用所述倾斜摄影模块1获取目标区域的倾斜图像，可通过采用无人机搭载多台摄影机进行拍摄获取目标区域的倾斜图像；利用所述激光扫描模块2向目标区域发射多束激光，获取目标区域的近景图像，所述融合处理模块3先获取多束激光的落点位置，并将激光的落点位置映射到所述倾斜图像上，再将每个激光落点位置的近景图像映射至所述倾斜图像上，而后使所述倾斜图像与所述近景图像相重叠，倾斜图像和近景图像重叠后会出现交错覆盖的情况，随后对重叠图像进行踏平操作，降低重叠度，使图像保持清晰，从而得到目标区域完整图像；虽然倾斜摄影的图像在有遮挡区域会出现明显的扭曲变形，但是通过激光扫描的图像可以修补缺失的图像，利用激光扫描辅助倾斜摄影的方法可以明显的提高图像的精细度的完整度。
进一步的，所述基于多点激光辅助的倾斜摄影测量系统还包括存储模块4；所述存储模块4和所述融合处理模块3连接；
所述存储模块4用于将所述融合处理模块3得到的目标区域完整图像存储到云端。
在本实施方式中，利用所述存储模块4能够将所述融合处理模块3得到的目标区域完整图像通过网络存储到云端，便于查阅调用。
进一步的，所述融合处理模块3包括激光点获取单元31和图像结合单元32；所述激光点获取单元31和所述图像结合单元32连接；
所述激光点获取单元31用于获取所述激光扫描模块2向目标区域发射的多束激光的落点位置的近景图像；
所述图像结合单元32用于将所述多束激光的落点位置的近景图像与倾斜图像相结合，得到目标区域完整图像。
在本实施方式中，利用所述激光点获取单元31先获取多束激光的落点位置，再获得落点位置的近景图像，所述图像结合单元32将激光的落点位置映射到所述倾斜图像上，再将每个激光落点位置的近景图像映射至所述倾斜图像上，而后使所述倾斜图像与所述近景图像相重叠，倾斜图像和近景图像重叠后会出现交错覆盖的情况，随后对重叠图像进行踏平操作，降低重叠度，使图像保持清晰，从而得到目标区域完整图像。
进一步的，所述倾斜摄影模块1包括拍摄单元11和图像处理单元12；所述拍摄单元11和所述图像处理单元12连接；
所述拍摄单元11用于获取目标区域的多张倾斜图像图片；
所述图像处理单元12用于将所述多张倾斜图像图片转化为一张高清图像。
在本实施方式中，利用所述拍摄单元11获取目标区域的多张倾斜图像图片，所述拍摄单元11可通过无人机搭载摄影机进行拍摄图像，利用所述图像处理单元12将所述多张倾斜图像图片转化为一张高清图像，使得与近景图像结合后能够得到清晰的完整图像。
进一步的，所述拍摄单元11包括摄像头子单元111和快门控制子单元112；所述摄像头子单元111和所述快门控制子单元112连接；
所述摄像头子单元111用于拍摄目标区域的倾斜图像图片；
所述快门控制子单元112用于控制所述摄像头子单元111进行拍摄。
在本实施方式中，利用所述摄像头子单元111能够拍摄目标区域的倾斜图像图片，所述摄像头子单元111选用高精度摄像机；利用所述快门控制子单元112控制摄像机的快门进行拍摄。
进一步的，所述拍摄单元11还包括定位子单元113；所述定位子单元113和所述摄像头子单元111连接；
所述定位子单元113用于获取所述摄像头子单元111的地理位置。
在本实施方式中，利用所述定位子单元113获取所述摄像头子单元111的地理位置，能够对摄像位置进行掌握，所述定位子单元113通过GPS与北斗定位系统来确定地理位置。
进一步的，所述图像处理单元12包括图像分割子单元121、图像筛选子单元122和图像结合子单元123；所述图像分割子单元121、所述图像筛选子单元122和所述图像结合子单元123依次连接；
所述图像分割子单元121用于将每张倾斜图像图片分割成多个部分；
所述图像筛选子单元122用于筛选得到多张倾斜图像图片中各个部分最清晰的那一张；
所述图像结合子单元123用于根据所述图像筛选子单元122的筛选结果，将筛选出的各个部分结合，制得一张高清图像。
在本实施方式中，利用所述图像分割子单元121将每张倾斜图像图片分割成多个部分，具体的：可将图像图片切割为四个部分，四个部分定义为A、B、C、D，所述图像筛选子单元122将每张倾斜图像图片的A、B、C、D四个部分分别进行清晰度对比，最终筛选得到最为清晰的A、B、C、D四个部分，其中A、B、C、D四个部分可以不隶属于同一张倾斜图像图片，所述图像结合子单元123将最终筛选得到最为清晰的A、B、C、D四个部分结合，制得一张高清图像。
进一步的，所述图像处理单元12还包括判断子单元124；所述判断子单元124和所述图像结合子单元123连接；
所述判断子单元124用于判断所述图像处理单元12制得的图像是否清晰，当判断为不清晰时经所述快门控制子单元112控制所述摄像头子单元111重新拍摄倾斜图像。
在本实施方式中，利用所述判断子单元124判断所述图像处理单元12制得的图像是否清晰，当判断为不清晰时经所述快门控制子单元112控制所述摄像头子单元111重新拍摄倾斜图像，而后再经所述图像分割子单元121、所述图像筛选子单元122和所述图像结合子单元123处理倾斜图像图片，直至制得高清图像。
第二方面，本发明还提供一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量方法，包括：
S1利用所述倾斜摄影模块1获取目标区域的倾斜图像；
通过所述倾斜摄影模块1获取目标区域的倾斜图像，可通过采用无人机搭载多台摄影机进行拍摄获取目标区域的倾斜图像。
S2利用所述激光扫描模块2向目标区域发射多束激光，获取目标区域的近景图像；
通过所述激光扫描模块2向目标区域发射多束激光，获取目标区域的近景图像。
S3利用所述融合处理模块3将所述倾斜图像和所述近景图像结合，得到目标区域完整图像；
所述融合处理模块3先获取多束激光的落点位置，并将激光的落点位置映射到所述倾斜图像上，再将每个激光落点位置的近景图像映射至所述倾斜图像上，而后使所述倾斜图像与所述近景图像相重叠，倾斜图像和近景图像重叠后会出现交错覆盖的情况，随后对重叠图像进行踏平操作，降低重叠度，使图像保持清晰，从而得到目标区域完整图像；虽然倾斜摄影的图像在有遮挡区域会出现明显的扭曲变形，但是通过激光扫描的图像可以修补缺失的图像，利用激光扫描辅助倾斜摄影的方法可以明显的提高图像的精细度的完整度。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量系统，其特征在于，
包括倾斜摄影模块、激光扫描模块和融合处理模块；所述倾斜摄影模块、所述激光扫描模块和所述融合处理模块依次连接；
所述倾斜摄影模块用于获取目标区域的倾斜图像；
所述激光扫描模块用于向目标区域发射多束激光，获取目标区域的近景图像；
所述融合处理模块用于将所述倾斜图像和所述近景图像结合，得到目标区域完整图像。
2.如权利要求1所述的一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量系统，其特征在于，
所述基于多点激光辅助的倾斜摄影测量系统还包括存储模块；所述存储模块和所述融合处理模块连接；
所述存储模块用于将所述融合处理模块得到的目标区域完整图像存储到云端。
3.如权利要求2所述的一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量系统，其特征在于，
所述融合处理模块包括激光点获取单元和图像结合单元；所述激光点获取单元和所述图像结合单元连接；
所述激光点获取单元用于获取所述激光扫描模块向目标区域发射的多束激光的落点位置的近景图像；
所述图像结合单元用于将所述多束激光的落点位置的近景图像与倾斜图像相结合，得到目标区域完整图像。
4.如权利要求3所述的一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量系统，其特征在于，
所述倾斜摄影模块包括拍摄单元和图像处理单元；所述拍摄单元和所述图像处理单元连接；
所述拍摄单元用于获取目标区域的多张倾斜图像图片；
所述图像处理单元用于将所述多张倾斜图像图片转化为一张高清图像。
5.如权利要求4所述的一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量系统，其特征在于，
所述拍摄单元包括摄像头子单元和快门控制子单元；所述摄像头子单元和所述快门控制子单元连接；
所述摄像头子单元用于拍摄目标区域的倾斜图像图片；
所述快门控制子单元用于控制所述摄像头子单元进行拍摄。
6.如权利要求5所述的一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量系统，其特征在于，
所述拍摄单元还包括定位子单元；所述定位子单元和所述摄像头子单元连接；
所述定位子单元用于获取所述摄像头子单元的地理位置。
7.一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量方法，应用于如权利要求1～6任意一项所述的一种基于多点激光辅助的倾斜摄影测量系统，其特征在于，包括：
利用所述倾斜摄影模块获取目标区域的倾斜图像；
利用所述激光扫描模块向目标区域发射多束激光，获取目标区域的近景图像；
利用所述融合处理模块将所述倾斜图像和所述近景图像结合，得到目标区域完整图像。
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