CN116051776A - 一种无人机水利信息采集的倾斜摄影建模系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机水利信息采集的倾斜摄影建模系统及方法，涉及水利信息采集技术领域；所述建模系统包括区域数据库、采集路径优化模块以及水利信息模型搭建模块，所述区域数据库内存储有采集区域的地图；所述采集路径优化模块包括采集路径优化单元以及水利采集点优化单元，所述采集路径优化单元用于基于采集区域的地图优化采集路径，所述水利采集点优化单元用于对采集路径上的水利采集点配置倾斜采集策略；本发明通过对采集点的路径进行优化，能够提高采集的效率，通过对采集点的地理信息进行分析，能够根据采集点的实际情况调整倾斜摄影的角度，以解决现有的水利信息采集过程中采集效率较低、采集信息不够全面精准的问题。
Description
技术领域
本发明涉及水利信息采集技术领域，具体为一种无人机水利信息采集的倾斜摄影建模系统及方法。
背景技术
城市水问题的产生，是自然与社会因素交互作用的结果。每一座城市所处的地理环境不同，城市规模、结构、功能、经济地位以及城市发展阶段不同等等，决定了各个城市所面临的水问题的明显差异。在城市发展过程中，需要对城市的水利信息进行采集，通过采集到的数据建立城市的水利信息数据库，便于为城市水利的预警以及分配提供数据支撑。
在对城市区域内的水利信息进行获取时，由于区域面积较大以及地形变化等因素，信息采集的难度也较大，现有技术中，采用无人机采集能够解决人为采集存在的弊端，但是现有的无人机采集过程中，对于无人机采集的路径以及倾斜摄影过程的角度调整的优化力度不够，导致出现采集过程的效率不高以及采集信息不够全面精准的问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的技术问题之一，通过对采集点的路径进行优化，能够提高采集的效率，通过对采集点的地理信息进行分析，能够根据采集点的实际情况调整倾斜摄影的角度，以解决现有的水利信息采集过程中采集效率较低、采集信息不够全面精准的问题。
为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种无人机水利信息采集的倾斜摄影建模系统，所述建模系统包括区域数据库、采集路径优化模块以及水利信息模型搭建模块，所述区域数据库内存储有采集区域的地图；
所述采集路径优化模块包括采集路径优化单元以及水利采集点优化单元，所述采集路径优化单元用于基于采集区域的地图优化采集路径，所述水利采集点优化单元用于对采集路径上的水利采集点配置倾斜采集策略，通过倾斜采集策略对水利采集点进行影像获取；所述倾斜采集策略包括：基于对每个水利采集点的地理信息进行分析，得到对应倾斜摄影方案，基于倾斜摄影方案对水利采集点进行影像采集；
所述水利信息模型搭建模块用于基于水利采集点的影像建立水利采集点模型，将采集路径和水利采集点模型进行结合，搭建区域水利模型。
进一步地，所述采集路径优化单元配置有采集坐标建立策略，所述采集坐标建立策略包括：获取采集区域的地图，设定为平面基准图；
在平面基准图中将若干水利采集点进行标记；
建立路径平面坐标系，路径平面坐标系包括X轴和Y轴，X轴和Y轴相垂直；
将平面基准图对应到路径平面坐标系中，在路径平面坐标系中获取若干水利采集点的平面坐标；
获取若干水利采集点的海拔高度，沿海拔高度的竖直方向作为路径平面坐标系增加一个轴向，设定为Z轴，形成路径三维坐标系；
将海拔高度作为水利采集点的Z轴方向的坐标，将水利采集点的Z轴方向上的坐标增加到平面坐标中，得到水利采集点的三维坐标。
进一步地，所述采集路径优化单元还配置有基础路径设置策略，所述基础路径设置策略包括：获取若干水利采集点的三维坐标中的Z轴方向上的最大值和最小值，分别设定为最高点高度和最低点高度；
将最高点高度减去最低点高度得到高度差值，当高度差值小于等于第一划分高度时，不对高度差值进行划分；当高度差值大于第一划分高度时，将高度差值除以第一划分高度得到划分参考值，提取划分参考值的整数位，将划分参考值的整数位加1得到划分数值；将高度差值按照划分数值进行等距划分；
根据高度差值的划分结果将若干水利采集点划分为若干采集组；处于划分线上的水利采集点划分到下方的采集组，最低点的水利采集点属于最底层的采集组；
在每个采集组中随机选取一个水利采集点作为出发点，选取与出发点的三维坐标距离最近的水利采集点作为下一个采集目标，新的采集目标与上一个采集目标的三维坐标距离最近；
根据采集目标的顺序设定当前采集组的组基础路径；
按照采集组的高度由低至高设置采集顺序，得到采集区域的区域基础路径。
进一步地，所述采集路径优化单元还配置有优化路径设置策略，所述优化路径设置策略包括：在对采集组的水利采集点的采集过程中进行下一采集目标获取时，当存在上方采集组中的水利采集点的三维坐标与当前采集目标的距离小于当前采集组中的水利采集点的三维坐标与当前采集目标的距离时，将上方采集组中的水利采集点作为跨组采集目标；
跨组采集目标的下一采集目标属于当前采集组中距离跨组采集目标的三维坐标最近的水利采集点。
进一步地，所述倾斜采集策略还包括采集顺序设定子策略，所述采集顺序设定子策略包括：获取水利采集点的采集点平面图；
建立采集点平面坐标系，将采集点平面图对应到采集点平面坐标系中；
对采集点平面坐标系设置第一坐标单位；通过第一坐标单位对采集点平面坐标系的X轴和Y轴进行单位点划分；
在采集点平面坐标系的X轴的单位点上设置与Y轴平行的纵向直线，在采集点平面坐标系的Y轴的单位点上设置与X轴平行的横向直线；
将若干横向直线与若干纵向直线的交点落入采集点平面图内的部分设定为采集划分点位；
获取每个采集划分点位的海拔高度，以海拔高度的竖直方向作为采集点平面坐标系的Z轴，建立采集点三维坐标系；
获取三维坐标系中Y轴坐标的最小的采集划分点位作为摄影采集出发点，将Y轴坐标相同的采集划分点设置为摄影组，以若干摄影组的Y轴坐标由小到大设定摄影顺序，每个摄影组内沿X轴坐标由小到大设定摄影顺序。
进一步地，所述倾斜采集策略还包括采集角度调整子策略，所述采集角度调整子策略包括：设置一个垂直摄像头和四个倾斜摄像头；其中垂直摄像头的摄影方向保持竖直向下方位；
四个倾斜摄像头与垂直摄像头的距离相同，以垂直摄像头为中心设置正方形，四个倾斜摄像头分别设置在正方形四个边的中点位置，四个倾斜摄像头设置有基础摄影角度；
获取当前采集划分点位在采集点三维坐标系中的Z轴坐标，将当前采集点位相邻的四个采集划分点位设置为相邻点位，将四个相邻点位分别与四个倾斜摄像头进行对应；相邻点位与当前采集划分点位的距离均为第一坐标单位；
当采集划分点位的相邻点位小于四个时，将没有相邻点位对应的倾斜摄像头保持基础摄影角度；
计算相邻点位与当前采集划分点位的Z轴坐标差值，将Z轴坐标差值通过角度调整公式计算得到角度调整值，所述角度调整公式配置为：
当相邻点位的Z轴坐标大于当前采集划分点位的Z轴坐标时，将对应的倾斜摄像头根据角度调整值向上方进行调整；当相邻点位的Z轴坐标小于当前采集划分点位的Z轴坐标时，将对应的倾斜摄像头根据角度调整值向下方进行调整。
进一步地，所述水利信息模型搭建模块配置有区域水利模型建立策略，所述区域水利模型建立策略包括：将若干采集划分点位上获取到的影像进行整合得到水利采集点模型；
获取路径三维坐标系，将水利采集点模型对应到路径三维坐标系中，得到区域水利模型。
第二方面，本发明提供一种无人机水利信息采集的倾斜摄影建模方法，所述建模方法包括如下步骤：
从区域数据库中获取采集区域的地图；
基于采集区域的地图优化采集路径；
对采集路径上的水利采集点配置倾斜采集方法，通过倾斜采集方法对水利采集点进行影像获取；倾斜采集方法包括：基于对每个水利采集点的地理信息进行分析，得到对应倾斜摄影方案，基于倾斜摄影方案对水利采集点进行影像采集；
基于水利采集点的影像建立水利采集点模型，将采集路径和水利采集点模型进行结合，搭建区域水利模型。
本发明的有益效果：本发明从区域数据库中获取采集区域的地图，基于采集区域的地图优化采集路径，通过在基础路径的基础上进行优化，能够保证整体采集路径合理稳定的基础上，进一步优化现有的采集路径，能够提高采集过程的采集效率；
本发明通过对采集路径上的水利采集点配置倾斜采集方法，通过倾斜采集方法对水利采集点进行影像获取；倾斜采集方法包括：基于对每个水利采集点的地理信息进行分析，得到对应倾斜摄影方案，基于倾斜摄影方案对水利采集点进行影像采集；该设计能够在现有的倾斜采集方案的基础上，调整倾斜采集的角度，以提高采集点的信息采集的全面性和精准性；
本发明通过基于水利采集点的影像建立水利采集点模型，将采集路径和水利采集点模型进行结合，搭建区域水利模型，该设计能够在搭建整体水利模型的基础上，保证每个水利采集点的模型配置的精准度，从而提高整个区域水利模型的信息丰富度，保证区域水利模型搭建的数据全面性。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本发明的建模系统的原理框图；
图2为本发明的建模方法的步骤流程图；
图3为本发明的角度调整值的获取示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参照图1所示，本发明提供一种无人机水利信息采集的倾斜摄影建模系统，通过对采集点的路径进行优化，能够提高采集的效率，通过对采集点的地理信息进行分析，能够根据采集点的实际情况调整倾斜摄影的角度，以解决现有的水利信息采集过程中采集效率较低、采集信息不够全面精准的问题。
具体地，建模系统包括区域数据库、采集路径优化模块以及水利信息模型搭建模块，区域数据库内存储有采集区域的地图，其中区域数据库中标记有现有的需要进行水利信息采集的点位，通过区域数据库中的点位数据的获取，能够为路径规划搭建基础，同时每个需要进行水利信息采集的点位包含了对应的地理信息，通过对地理信息中的海拔高度进行细分，能够及时调整倾斜摄影过程中的数据采集角度，从而提高数据获取的精准度和全面性，再通过水利信息模型搭建模块将采集到的数据进行整合，建立更新后的区域水利模型。
采集路径优化模块包括采集路径优化单元以及水利采集点优化单元，采集路径优化单元用于基于采集区域的地图优化采集路径，采集路径优化单元配置有采集坐标建立策略，采集坐标建立策略包括：获取采集区域的地图，设定为平面基准图；
在平面基准图中将若干水利采集点进行标记；从平面基准图中提取水利采集点，能够水利采集点的平面信息进行获取；
建立路径平面坐标系，路径平面坐标系包括X轴和Y轴，X轴和Y轴相垂直；
将平面基准图对应到路径平面坐标系中，在路径平面坐标系中获取若干水利采集点的平面坐标；
获取若干水利采集点的海拔高度，沿海拔高度的竖直方向作为路径平面坐标系增加一个轴向，设定为Z轴，形成路径三维坐标系；通过对水利采集点的平面信息赋予高度方面的信息，形成水利采集点的三维信息，从而在删减无效信息的同时，实现对水利采集点的三维信息的建立；
将海拔高度作为水利采集点的Z轴方向的坐标，将水利采集点的Z轴方向上的坐标增加到平面坐标中，得到水利采集点的三维坐标；在采集坐标建立策略中，通过对现有的地图信息进行提取，能够筛选掉无用的信息，只保留需要进行采集的水利采集点的信息，从而减少的数据处理量，有助于提高数据处理效率。
采集路径优化单元还配置有基础路径设置策略，基础路径设置策略包括：获取若干水利采集点的三维坐标中的Z轴方向上的最大值和最小值，分别设定为最高点高度和最低点高度；
将最高点高度减去最低点高度得到高度差值，当高度差值小于等于第一划分高度时，不对高度差值进行划分；当高度差值大于第一划分高度时，将高度差值除以第一划分高度得到划分参考值，提取划分参考值的整数位，将划分参考值的整数位加1得到划分数值；将高度差值按照划分数值进行等距划分；在具体实施时，第一划分高度可以根据该区域内的海拔高度差以及水利采集点的密度决定，海拔高度差越高，第一划分高度越大，保证划分的采集组不会太多，水利采集点的密度越大，第一划分高度越小，保证每个采集组内不会聚集过多的水利采集点；第一划分高度设定在100m到500m之间；具体实施时，例如，高度差值为2000m的区域内，第一划分高度设置为200m，则划分后的采集组的数量为10；在高度差值为90m的区域内，第一划分高度设置值为100m，则采集组的数量直接设置为1；在高度差值为150m的区域，第一划分高度设置为100,150除以100等于1.5，取1.5的整数位再加1等于2，则划分数值为2，需要划分的采集组的数量为2；
根据高度差值的划分结果将若干水利采集点划分为若干采集组；处于划分线上的水利采集点划分到下方的采集组，最低点的水利采集点属于最底层的采集组；
在每个采集组中随机选取一个水利采集点作为出发点，选取与出发点的三维坐标距离最近的水利采集点作为下一个采集目标，新的采集目标与上一个采集目标的三维坐标距离最近；
根据采集目标的顺序设定当前采集组的组基础路径；
按照采集组的高度由低至高设置采集顺序，得到采集区域的区域基础路径，通过基础路径的设置，能够使无人机在每个采集组的采集过程中始终保持在一个高度范围内采集，能够保证无人机采集过程中的环境稳定性，有利于无人机在一个采集组内保持一个状态进行采集。
采集路径优化单元还配置有优化路径设置策略，优化路径设置策略包括：在对采集组的水利采集点的采集过程中进行下一采集目标获取时，当存在上方采集组中的水利采集点的三维坐标与当前采集目标的距离小于当前采集组中的水利采集点的三维坐标与当前采集目标的距离时，将上方采集组中的水利采集点作为跨组采集目标；
跨组采集目标的下一采集目标属于当前采集组中距离跨组采集目标的三维坐标最近的水利采集点，具体实施时，例如在最底层的采集组中进行采集时，第二层的采集组中的一个水利采集点与当前采集目标的距离，比当前采集目标与最底层采集组中的下一个水利采集点的距离近，则可以跨组进行采集，能够对基础路径进行优化处理，有助于缩短整个采集路径的行驶时长，提高采集过程的效率。
水利采集点优化单元用于对采集路径上的水利采集点配置倾斜采集策略，通过倾斜采集策略对水利采集点进行影像获取；倾斜采集策略包括：基于对每个水利采集点的地理信息进行分析，得到对应倾斜摄影方案，基于倾斜摄影方案对水利采集点进行影像采集；倾斜采集策略还包括采集顺序设定子策略，采集顺序设定子策略包括：获取水利采集点的采集点平面图；
建立采集点平面坐标系，将采集点平面图对应到采集点平面坐标系中；
对采集点平面坐标系设置第一坐标单位；具体实施时，采集点平面图按照10m对应1cm的比例设置时，第一坐标单位设置为1cm；
通过第一坐标单位对采集点平面坐标系的X轴和Y轴进行单位点划分；
在采集点平面坐标系的X轴的单位点上设置与Y轴平行的纵向直线，在采集点平面坐标系的Y轴的单位点上设置与X轴平行的横向直线；
将若干横向直线与若干纵向直线的交点落入采集点平面图内的部分设定为采集划分点位；
获取每个采集划分点位的海拔高度，以海拔高度的竖直方向作为采集点平面坐标系的Z轴，建立采集点三维坐标系；
获取三维坐标系中Y轴坐标的最小的采集划分点位作为摄影采集出发点，将Y轴坐标相同的采集划分点设置为摄影组，以若干摄影组的Y轴坐标由小到大设定摄影顺序，每个摄影组内沿X轴坐标由小到大设定摄影顺序，通过在采集点平面图中设置若干采集划分点，能够使无人机的四个倾斜摄像头能够便于找准对应点，提高调整对应的准确性和及时性。
倾斜采集策略还包括采集角度调整子策略，采集角度调整子策略包括：设置一个垂直摄像头和四个倾斜摄像头；其中垂直摄像头的摄影方向保持竖直向下方位；
四个倾斜摄像头与垂直摄像头的距离相同，以垂直摄像头为中心设置正方形，四个倾斜摄像头分别设置在正方形四个边的中点位置，四个倾斜摄像头设置有基础摄影角度；具体设置时，基础摄影角度的设置范围在30-60度之间；可以根据实际采集过程中需要辐射的范围进行设定，需要辐射到的范围大，则角度可以设置大一些，基础摄影角度为倾斜摄像头的拍摄方位与竖直方向之间的夹角；
获取当前采集划分点位在采集点三维坐标系中的Z轴坐标，将当前采集点位相邻的四个采集划分点位设置为相邻点位，将四个相邻点位分别与四个倾斜摄像头进行对应；相邻点位与当前采集划分点位的距离均为第一坐标单位；
当采集划分点位的相邻点位小于四个时，将没有相邻点位对应的倾斜摄像头保持基础摄影角度；
请参照图3所示，计算相邻点位与当前采集划分点位的Z轴坐标差值，将Z轴坐标差值通过角度调整公式计算得到角度调整值，角度调整公式配置为：
当相邻点位的Z轴坐标大于当前采集划分点位的Z轴坐标时，将对应的倾斜摄像头根据角度调整值向上方进行调整；当相邻点位的Z轴坐标小于当前采集划分点位的Z轴坐标时，将对应的倾斜摄像头根据角度调整值向下方进行调整。
水利信息模型搭建模块用于基于水利采集点的影像建立水利采集点模型，将采集路径和水利采集点模型进行结合，搭建区域水利模型。水利信息模型搭建模块配置有区域水利模型建立策略，区域水利模型建立策略包括：将若干采集划分点位上获取到的影像进行整合得到水利采集点模型；
获取路径三维坐标系，将水利采集点模型对应到路径三维坐标系中，得到区域水利模型。
实施例二
请参照图2所示，本发明提供一种无人机水利信息采集的倾斜摄影建模方法，建模方法包括如下步骤：
步骤A，从区域数据库中获取采集区域的地图；
步骤B，基于采集区域的地图优化采集路径；步骤B还包括：
步骤B111，获取采集区域的地图，设定为平面基准图；
步骤B112，在平面基准图中将若干水利采集点进行标记；
步骤B113，建立路径平面坐标系，路径平面坐标系包括X轴和Y轴，X轴和Y轴相垂直；
步骤B114，将平面基准图对应到路径平面坐标系中，在路径平面坐标系中获取若干水利采集点的平面坐标；
步骤B115，获取若干水利采集点的海拔高度，沿海拔高度的竖直方向作为路径平面坐标系增加一个轴向，设定为Z轴，形成路径三维坐标系；
步骤B116，将海拔高度作为水利采集点的Z轴方向的坐标，将水利采集点的Z轴方向上的坐标增加到平面坐标中，得到水利采集点的三维坐标；步骤B还包括：
步骤B121，获取若干水利采集点的三维坐标中的Z轴方向上的最大值和最小值，分别设定为最高点高度和最低点高度；
步骤B122，将最高点高度减去最低点高度得到高度差值，当高度差值小于等于第一划分高度时，不对高度差值进行划分；当高度差值大于第一划分高度时，将高度差值除以第一划分高度得到划分参考值，提取划分参考值的整数位，将划分参考值的整数位加1得到划分数值；将高度差值按照划分数值进行等距划分；
步骤B123，根据高度差值的划分结果将若干水利采集点划分为若干采集组；处于划分线上的水利采集点划分到下方的采集组，最低点的水利采集点属于最底层的采集组；
步骤B124，在每个采集组中随机选取一个水利采集点作为出发点，选取与出发点的三维坐标距离最近的水利采集点作为下一个采集目标，新的采集目标与上一个采集目标的三维坐标距离最近；
步骤B125，根据采集目标的顺序设定当前采集组的组基础路径；
按照采集组的高度由低至高设置采集顺序，得到采集区域的区域基础路径；步骤B还包括：
步骤B131，在对采集组的水利采集点的采集过程中进行下一采集目标获取时，当存在上方采集组中的水利采集点的三维坐标与当前采集目标的距离小于当前采集组中的水利采集点的三维坐标与当前采集目标的距离时，将上方采集组中的水利采集点作为跨组采集目标；
步骤B132，跨组采集目标的下一采集目标属于当前采集组中距离跨组采集目标的三维坐标最近的水利采集点。
步骤C，对采集路径上的水利采集点配置倾斜采集方法，通过倾斜采集方法对水利采集点进行影像获取；倾斜采集方法包括：步骤C1，基于对每个水利采集点的地理信息进行分析，得到对应倾斜摄影方案，基于倾斜摄影方案对水利采集点进行影像采集；步骤C1还包括：
步骤C111，获取水利采集点的采集点平面图；
步骤C112，建立采集点平面坐标系，将采集点平面图对应到采集点平面坐标系中；
步骤C113，对采集点平面坐标系设置第一坐标单位；通过第一坐标单位对采集点平面坐标系的X轴和Y轴进行单位点划分；
步骤C114，在采集点平面坐标系的X轴的单位点上设置与Y轴平行的纵向直线，在采集点平面坐标系的Y轴的单位点上设置与X轴平行的横向直线；
步骤C115，将若干横向直线与若干纵向直线的交点落入采集点平面图内的部分设定为采集划分点位；
步骤C116，获取每个采集划分点位的海拔高度，以海拔高度的竖直方向作为采集点平面坐标系的Z轴，建立采集点三维坐标系；
步骤C117，获取三维坐标系中Y轴坐标的最小的采集划分点位作为摄影采集出发点，将Y轴坐标相同的采集划分点设置为摄影组，以若干摄影组的Y轴坐标由小到大设定摄影顺序，每个摄影组内沿X轴坐标由小到大设定摄影顺序；步骤C1还包括：
步骤C121，设置一个垂直摄像头和四个倾斜摄像头；其中垂直摄像头的摄影方向保持竖直向下方位；
步骤C122，四个倾斜摄像头与垂直摄像头的距离相同，以垂直摄像头为中心设置正方形，四个倾斜摄像头分别设置在正方形四个边的中点位置，四个倾斜摄像头设置有基础摄影角度；
步骤C123，获取当前采集划分点位在采集点三维坐标系中的Z轴坐标，将当前采集点位相邻的四个采集划分点位设置为相邻点位，将四个相邻点位分别与四个倾斜摄像头进行对应；相邻点位与当前采集划分点位的距离均为第一坐标单位；
步骤C124，当采集划分点位的相邻点位小于四个时，将没有相邻点位对应的倾斜摄像头保持基础摄影角度；
步骤C125，计算相邻点位与当前采集划分点位的Z轴坐标差值，将Z轴坐标差值通过角度调整公式计算得到角度调整值，角度调整公式配置为：
步骤C126，当相邻点位的Z轴坐标大于当前采集划分点位的Z轴坐标时，将对应的倾斜摄像头根据角度调整值向上方进行调整；当相邻点位的Z轴坐标小于当前采集划分点位的Z轴坐标时，将对应的倾斜摄像头根据角度调整值向下方进行调整。
步骤D，基于水利采集点的影像建立水利采集点模型，将采集路径和水利采集点模型进行结合，搭建区域水利模型；步骤D还包括：步骤D1，将若干采集划分点位上获取到的影像进行整合得到水利采集点模型；
步骤D2，获取路径三维坐标系，将水利采集点模型对应到路径三维坐标系中，得到区域水利模型。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式。其中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（Static Random AccessMemory，简称SRAM），电可擦除可编程只读存储器（Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory，简称EEPROM），可擦除可编程只读存储器（Erasable ProgrammableRead Only Memory，简称EPROM），可编程只读存储器（Programmable Red-Only Memory，简称PROM），只读存储器（Read-OnlyMemory，简称ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其他的形式。
Claims (8)
1.一种无人机水利信息采集的倾斜摄影建模系统，其特征在于，所述建模系统包括区域数据库、采集路径优化模块以及水利信息模型搭建模块，所述区域数据库内存储有采集区域的地图；
所述采集路径优化模块包括采集路径优化单元以及水利采集点优化单元，所述采集路径优化单元用于基于采集区域的地图优化采集路径，所述水利采集点优化单元用于对采集路径上的水利采集点配置倾斜采集策略，通过倾斜采集策略对水利采集点进行影像获取；所述倾斜采集策略包括：基于对每个水利采集点的地理信息进行分析，得到对应倾斜摄影方案，基于倾斜摄影方案对水利采集点进行影像采集；
所述水利信息模型搭建模块用于基于水利采集点的影像建立水利采集点模型，将采集路径和水利采集点模型进行结合，搭建区域水利模型。
2.根据权利要求1所述的一种无人机水利信息采集的倾斜摄影建模系统，其特征在于，所述采集路径优化单元配置有采集坐标建立策略，所述采集坐标建立策略包括：获取采集区域的地图，设定为平面基准图；
在平面基准图中将若干水利采集点进行标记；
建立路径平面坐标系，路径平面坐标系包括X轴和Y轴，X轴和Y轴相垂直；
将平面基准图对应到路径平面坐标系中，在路径平面坐标系中获取若干水利采集点的平面坐标；
获取若干水利采集点的海拔高度，沿海拔高度的竖直方向作为路径平面坐标系增加一个轴向，设定为Z轴，形成路径三维坐标系；
将海拔高度作为水利采集点的Z轴方向的坐标，将水利采集点的Z轴方向上的坐标增加到平面坐标中，得到水利采集点的三维坐标。
3.根据权利要求2所述的一种无人机水利信息采集的倾斜摄影建模系统，其特征在于，所述采集路径优化单元还配置有基础路径设置策略，所述基础路径设置策略包括：获取若干水利采集点的三维坐标中的Z轴方向上的最大值和最小值，分别设定为最高点高度和最低点高度；
将最高点高度减去最低点高度得到高度差值，当高度差值小于等于第一划分高度时，不对高度差值进行划分；当高度差值大于第一划分高度时，将高度差值除以第一划分高度得到划分参考值，提取划分参考值的整数位，将划分参考值的整数位加1得到划分数值；将高度差值按照划分数值进行等距划分；
根据高度差值的划分结果将若干水利采集点划分为若干采集组；处于划分线上的水利采集点划分到下方的采集组，最低点的水利采集点属于最底层的采集组；
在每个采集组中随机选取一个水利采集点作为出发点，选取与出发点的三维坐标距离最近的水利采集点作为下一个采集目标，新的采集目标与上一个采集目标的三维坐标距离最近；
根据采集目标的顺序设定当前采集组的组基础路径；
按照采集组的高度由低至高设置采集顺序，得到采集区域的区域基础路径。
4.根据权利要求3所述的一种无人机水利信息采集的倾斜摄影建模系统，其特征在于，所述采集路径优化单元还配置有优化路径设置策略，所述优化路径设置策略包括：在对采集组的水利采集点的采集过程中进行下一采集目标获取时，当存在上方采集组中的水利采集点的三维坐标与当前采集目标的距离小于当前采集组中的水利采集点的三维坐标与当前采集目标的距离时，将上方采集组中的水利采集点作为跨组采集目标；
跨组采集目标的下一采集目标属于当前采集组中距离跨组采集目标的三维坐标最近的水利采集点。
5.根据权利要求4所述的一种无人机水利信息采集的倾斜摄影建模系统，其特征在于，所述倾斜采集策略还包括采集顺序设定子策略，所述采集顺序设定子策略包括：获取水利采集点的采集点平面图；
建立采集点平面坐标系，将采集点平面图对应到采集点平面坐标系中；
对采集点平面坐标系设置第一坐标单位；通过第一坐标单位对采集点平面坐标系的X轴和Y轴进行单位点划分；
在采集点平面坐标系的X轴的单位点上设置与Y轴平行的纵向直线，在采集点平面坐标系的Y轴的单位点上设置与X轴平行的横向直线；
将若干横向直线与若干纵向直线的交点落入采集点平面图内的部分设定为采集划分点位；
获取每个采集划分点位的海拔高度，以海拔高度的竖直方向作为采集点平面坐标系的Z轴，建立采集点三维坐标系；
获取三维坐标系中Y轴坐标的最小的采集划分点位作为摄影采集出发点，将Y轴坐标相同的采集划分点设置为摄影组，以若干摄影组的Y轴坐标由小到大设定摄影顺序，每个摄影组内沿X轴坐标由小到大设定摄影顺序。
6.根据权利要求5所述的一种无人机水利信息采集的倾斜摄影建模系统，其特征在于，所述倾斜采集策略还包括采集角度调整子策略，所述采集角度调整子策略包括：设置一个垂直摄像头和四个倾斜摄像头；其中垂直摄像头的摄影方向保持竖直向下方位；
四个倾斜摄像头与垂直摄像头的距离相同，以垂直摄像头为中心设置正方形，四个倾斜摄像头分别设置在正方形四个边的中点位置，四个倾斜摄像头设置有基础摄影角度；
获取当前采集划分点位在采集点三维坐标系中的Z轴坐标，将当前采集点位相邻的四个采集划分点位设置为相邻点位，将四个相邻点位分别与四个倾斜摄像头进行对应；相邻点位与当前采集划分点位的距离均为第一坐标单位；
当采集划分点位的相邻点位小于四个时，将没有相邻点位对应的倾斜摄像头保持基础摄影角度；
计算相邻点位与当前采集划分点位的Z轴坐标差值，将Z轴坐标差值通过角度调整公式计算得到角度调整值，所述角度调整公式配置为：
当相邻点位的Z轴坐标大于当前采集划分点位的Z轴坐标时，将对应的倾斜摄像头根据角度调整值向上方进行调整；当相邻点位的Z轴坐标小于当前采集划分点位的Z轴坐标时，将对应的倾斜摄像头根据角度调整值向下方进行调整。
7.根据权利要求6所述的一种无人机水利信息采集的倾斜摄影建模系统，其特征在于，所述水利信息模型搭建模块配置有区域水利模型建立策略，所述区域水利模型建立策略包括：将若干采集划分点位上获取到的影像进行整合得到水利采集点模型；
获取路径三维坐标系，将水利采集点模型对应到路径三维坐标系中，得到区域水利模型。
8.适用于权利要求1-7任意一项所述的一种无人机水利信息采集的倾斜摄影建模系统的建模方法，其特征在于，所述建模方法包括如下步骤：
从区域数据库中获取采集区域的地图；
基于采集区域的地图优化采集路径；
对采集路径上的水利采集点配置倾斜采集方法，通过倾斜采集方法对水利采集点进行影像获取；倾斜采集方法包括：基于对每个水利采集点的地理信息进行分析，得到对应倾斜摄影方案，基于倾斜摄影方案对水利采集点进行影像采集；
基于水利采集点的影像建立水利采集点模型，将采集路径和水利采集点模型进行结合，搭建区域水利模型。
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Also Published As
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