CN116879877A - 基于无人机的物体高度测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无人机的物体高度测量方法及装置，包括：当接收到针对待测目标的高度测量指令时，控制无人机航行至待测目标相匹配的高度测量区域内；基于无人机的高度测量设备组合，采集待测目标对应的高度测量数据，包括待测目标的边界点对应的边界点高度，边界点至少包括待测目标的上边界点；根据高度测量数据，确定待测目标的物体高度。可见，实施本发明能够控制无人机航行至相应的高度测量区域内测量待测目标的物体高度，从而实现任意距离范围内的物体高度测量，无人机由于具备灵活飞行的特点，在测量时无需安装于固定位置，不仅能够提高物体高度测量的灵活性，还有利于躲避物体高度测量过程中的干扰信息，提高物体高度测量的准确性。

Description

基于无人机的物体高度测量方法及装置

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种基于无人机的物体高度测量方法及装置。

背景技术

在实际生活中，通常采用红外激光光栅对射技术、雷达成像技术等实现对远距离物体或超高物体的高度测量，比如航行船舶的高度测量等。其中，红外激光光栅对射技术通过两个红外激光光栅测高仪之间进行对射来实现物体测高，雷达成像技术通过雷达成像测高仪来实现物体测高。然而，实践发现，红外激光光栅对射技术通常要求两个红外激光光栅测高仪之间的对射宽度小于500m，雷达成像测高仪的测量距离一般也小于500m，均无法对更远距离的物体进行检测，且红外激光光栅测高仪和雷达成像测高仪需要安装于固定位置，进一步限缩了物体测高的区域范围，比如红外激光光栅对射技术中要求待测物体位于两个红外激光光栅测高仪的对射线上，导致无法灵活测量物体高度，此外，以上两种技术在高度测量过程中极容易收到干扰，难以准确测量物体的高度。可见，如何在扩大物体高度测量的区域范围以提高物体高度测量的灵活程度的同时，提高物体高度测量的准确性显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于无人机的物体高度测量方法及装置，能够在扩大物体高度测量的区域范围以提高物体高度测量的灵活程度的同时，提高物体高度测量的准确性。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种基于无人机的物体高度测量方法，所述方法包括：

当接收到针对待测目标的高度测量指令时，控制无人机航行至所述待测目标相匹配的高度测量区域内；

基于所述无人机的高度测量设备组合，采集所述待测目标对应的高度测量数据，所述高度测量数据包括所述待测目标的边界点对应的边界点高度，所述边界点至少包括所述待测目标的上边界点；

根据所述高度测量数据，确定所述待测目标的物体高度。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述高度测量设备组合包括飞行高度监测设备以及电磁辐射设备；

所述基于所述无人机的高度测量设备组合，采集所述待测目标对应的高度测量数据，包括：

基于所述无人机的电磁辐射设备，对所述待测目标进行扫描，以检测所述待测目标的边界点；

当检测到所述边界点时，确定所述无人机的飞行高度监测设备监测到的所述无人机的当前飞行高度，作为所述边界点对应的边界点高度。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述基于所述无人机的电磁辐射设备，对所述待测目标进行扫描，以检测所述待测目标的边界点，包括：

基于所述无人机的电磁辐射设备，向所述待测目标的待测表面发出沿水平方向的测量电磁波；

检测是否接收到所述待测表面反射的反馈电磁波；

当检测出接收到所述反馈电磁波时，控制所述无人机沿预设方向移动预先确定出的单位移动距离值，并重新执行所述的基于所述无人机的电磁辐射设备，向所述待测目标的待测表面发出沿水平方向的测量电磁波的操作以及所述的检测是否接收到所述待测表面反射的反馈电磁波的操作；

当检测出未接收到所述反馈电磁波时，确定检测到所述待测目标沿所述预设方向的边界点，所述边界点为在最近一次接收到所述反馈电磁波时，所述待测表面上与所述无人机处于同一水平高度上的点，所述预设方向至少包括向上竖直方向，所述待测目标沿所述向上竖直方向的边界点为所述上边界点。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，在所述基于所述无人机的电磁辐射设备，向所述待测目标的待测表面发出沿水平方向的测量电磁波之前，所述方法还包括：

确定所述无人机的电磁辐射设备当前的电磁辐射方向向量；

确定所述电磁辐射方向向量与目标辐射方向向量之间的偏差角度，所述目标辐射方向向量为沿水平方向且垂直于所述待测目标的待测表面的向量；

基于所述偏差角度，生成所述无人机相匹配的实时姿态调整参数；

基于所述实时姿态调整参数，调整所述无人机的实时飞行姿态，以使所述电磁辐射设备满足预设高度测量条件，所述预设高度测量条件包括所述电磁辐射设备可向所述待测表面发出沿水平方向且垂直于所述待测表面的测量电磁波。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，当接收到针对待测目标的高度测量指令时，在所述控制无人机航行至所述待测目标相匹配的高度测量区域内之前，所述方法还包括：

基于所述高度测量指令对应的航行参数，控制无人机航行至所述待测目标对应的目标测绘点；

基于所述无人机的图像采集设备，对所述待测目标的实时位置信息进行识别；

根据所述实时位置信息，确定所述待测目标相匹配的高度测量区域。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述基于所述无人机的图像采集设备，对所述待测目标的实时位置信息进行识别，包括：

基于所述无人机的图像采集设备，采集所述无人机在所述目标测绘点上的视野场景图像；

基于所述视野场景图像，判断所述无人机的当前视野中是否存在所述待测目标；

当判断结果为否时，基于预设姿态调整参数，调整所述无人机的实时飞行姿态，并重新执行所述的基于所述无人机的图像采集设备，采集所述无人机在所述目标测绘点上的视野场景图像的操作以及所述的基于所述视野场景图像，判断所述无人机的当前视野中是否存在所述待测目标的操作；

当判断结果为是时，根据所述视野场景图像，确定所述待测目标的实时位置信息。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，在所述基于所述无人机的高度测量设备组合，采集所述待测目标对应的高度测量数据之前，所述方法还包括：

检测所述待测目标是否处于移动状态：

当检测出所述待测目标处于所述移动状态时，确定所述待测目标的移动速度；

控制所述无人机基于所述移动速度进行航行，以使所述无人机与所述待测目标同步移动。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述根据所述高度测量数据，确定所述待测目标的物体高度，包括：

当所述边界点仅包括所述上边界点且所述飞行高度监测设备用于监测所述无人机的距地表高度时，将所述上边界点对应的边界点高度确定为所述待测目标的物体高度；

当所述边界点仅包括所述上边界点且所述飞行高度监测设备用于监测所述无人机的飞行海拔高度时，确定所述待测目标当前所在位置对应的地面海拔高度，并计算所述上边界点对应的边界点高度与所述地面海拔高度之间的差值，作为所述待测目标的物体高度；

当所述边界点包括所述上边界点以及所述待测目标的下边界点时，计算所述上边界点对应的边界点高度与所述下边界点对应的边界点高度之间的差值，作为所述待测目标的物体高度。

本发明第二方面公开了一种基于无人机的物体高度测量装置，所述装置包括：

控制模块，用于当接收到针对待测目标的高度测量指令时，控制无人机航行至所述待测目标相匹配的高度测量区域内；

采集模块，用于基于所述无人机的高度测量设备组合，采集所述待测目标对应的高度测量数据，所述高度测量数据包括所述待测目标的边界点对应的边界点高度，所述边界点至少包括所述待测目标的上边界点；

确定模块，用于根据所述高度测量数据，确定所述待测目标的物体高度。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述高度测量设备组合包括飞行高度监测设备以及电磁辐射设备；

所述采集模块基于所述无人机的高度测量设备组合，采集所述待测目标对应的高度测量数据的具体方式，包括：

基于所述无人机的电磁辐射设备，对所述待测目标进行扫描，以检测所述待测目标的边界点；

当检测到所述边界点时，确定所述无人机的飞行高度监测设备监测到的所述无人机的当前飞行高度，作为所述边界点对应的边界点高度。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述采集模块基于所述无人机的电磁辐射设备，对所述待测目标进行扫描，以检测所述待测目标的边界点的具体方式，包括：

基于所述无人机的电磁辐射设备，向所述待测目标的待测表面发出沿水平方向的测量电磁波；

检测是否接收到所述待测表面反射的反馈电磁波；

当检测出接收到所述反馈电磁波时，控制所述无人机沿预设方向移动预先确定出的单位移动距离值，并重新执行所述的基于所述无人机的电磁辐射设备，向所述待测目标的待测表面发出沿水平方向的测量电磁波的操作以及所述的检测是否接收到所述待测表面反射的反馈电磁波的操作；

当检测出未接收到所述反馈电磁波时，确定检测到所述待测目标沿所述预设方向的边界点，所述边界点为在最近一次接收到所述反馈电磁波时，所述待测表面上与所述无人机处于同一水平高度上的点，所述预设方向至少包括向上竖直方向，所述待测目标沿所述向上竖直方向的边界点为所述上边界点。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述采集模块，还用于在基于所述无人机的电磁辐射设备，向所述待测目标的待测表面发出沿水平方向的测量电磁波之前，确定所述无人机的电磁辐射设备当前的电磁辐射方向向量；确定所述电磁辐射方向向量与目标辐射方向向量之间的偏差角度，所述目标辐射方向向量为沿水平方向且垂直于所述待测目标的待测表面的向量；基于所述偏差角度，生成所述无人机相匹配的实时姿态调整参数；基于所述实时姿态调整参数，调整所述无人机的实时飞行姿态，以使所述电磁辐射设备满足预设高度测量条件，所述预设高度测量条件包括所述电磁辐射设备可向所述待测表面发出沿水平方向且垂直于所述待测表面的测量电磁波。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述控制模块，还用于当接收到针对待测目标的高度测量指令时，在控制无人机航行至所述待测目标相匹配的高度测量区域内之前，基于所述高度测量指令对应的航行参数，控制无人机航行至所述待测目标对应的目标测绘点；

所述装置还包括：

目标识别模块，用于基于所述无人机的图像采集设备，对所述待测目标的实时位置信息进行识别；

所述确定模块，还用于根据所述实时位置信息，确定所述待测目标相匹配的高度测量区域。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述目标识别模块基于所述无人机的图像采集设备，对所述待测目标的实时位置信息进行识别的具体方式，包括：

基于所述无人机的图像采集设备，采集所述无人机在所述目标测绘点上的视野场景图像；

基于所述视野场景图像，判断所述无人机的当前视野中是否存在所述待测目标；

当判断结果为否时，基于预设姿态调整参数，调整所述无人机的实时飞行姿态，并重新执行所述的基于所述无人机的图像采集设备，采集所述无人机在所述目标测绘点上的视野场景图像的操作以及所述的基于所述视野场景图像，判断所述无人机的当前视野中是否存在所述待测目标的操作；

当判断结果为是时，根据所述视野场景图像，确定所述待测目标的实时位置信息。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述装置还包括：

检测模块，用于在所述采集模块基于所述无人机的高度测量设备组合，采集所述待测目标对应的高度测量数据之前，检测所述待测目标是否处于移动状态：

所述确定模块，还用于当所述检测模块检测出所述待测目标处于所述移动状态时，确定所述待测目标的移动速度；

所述控制模块，还用于控制所述无人机基于所述移动速度进行航行，以使所述无人机与所述待测目标同步移动。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述确定模块根据所述高度测量数据，确定所述待测目标的物体高度的具体方式，包括：

当所述边界点仅包括所述上边界点且所述飞行高度监测设备用于监测所述无人机的距地表高度时，将所述上边界点对应的边界点高度确定为所述待测目标的物体高度；

当所述边界点仅包括所述上边界点且所述飞行高度监测设备用于监测所述无人机的飞行海拔高度时，确定所述待测目标当前所在位置对应的地面海拔高度，并计算所述上边界点对应的边界点高度与所述地面海拔高度之间的差值，作为所述待测目标的物体高度；

当所述边界点包括所述上边界点以及所述待测目标的下边界点时，计算所述上边界点对应的边界点高度与所述下边界点对应的边界点高度之间的差值，作为所述待测目标的物体高度。

本发明第三方面公开了另一种基于无人机的物体高度测量装置，所述装置包括：

存储有可执行程序代码的存储器；

与所述存储器耦合的处理器；

所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明第一方面公开的基于无人机的物体高度测量方法。

本发明第四方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行本发明第一方面公开的基于无人机的物体高度测量方法。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明实施例中，当接收到针对待测目标的高度测量指令时，控制无人机航行至待测目标相匹配的高度测量区域内；基于无人机的高度测量设备组合，采集待测目标对应的高度测量数据，高度测量数据包括待测目标的边界点对应的边界点高度，边界点至少包括待测目标的上边界点；根据高度测量数据，确定待测目标的物体高度。可见，实施本发明能够在需要测量待测目标的物体高度时，控制无人机航行至相应的高度测量区域内测量物体高度，从而实现任意距离范围内的物体高度测量，此外，由于无人机具备灵活飞行的特点，在测量时无需安装于固定位置，不仅能够提高物体高度测量的灵活性，还能够有利于躲避物体高度测量过程中的干扰信息，提高物体高度测量的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例公开的一种基于无人机的物体高度测量方法的流程示意图；

图2是本发明实施例公开的另一种基于无人机的物体高度测量方法的流程示意图；

图3是本发明实施例公开的一种基于无人机的物体高度测量装置的结构示意图；

图4是本发明实施例公开的另一种基于无人机的物体高度测量装置的结构示意图；

图5是本发明实施例公开的又一种基于无人机的物体高度测量装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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作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。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或端没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或端固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明公开了一种基于无人机的物体高度测量方法及装置，能够在需要测量待测目标的物体高度时，控制无人机航行至相应的高度测量区域内测量物体高度，从而实现任意距离范围内的物体高度测量，此外，由于无人机具备灵活飞行的特点，在测量时无需安装于固定位置，不仅能够提高物体高度测量的灵活性，还能够有利于躲避物体高度测量过程中的干扰信息，提高物体高度测量的准确性。以下分别进行详细说明。

实施例一

请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种基于无人机的物体高度测量方法的流程示意图。其中，图1所描述的基于无人机的物体高度测量方法用于控制无人机测量待测目标的物体高度，具体的，该基于无人机的物体高度测量方法可以应用于高度测量系统中，该高度测量系统可以直接集成于无人机中，作为无人机的自身控制系统，也可以集成于对无人机高度测量流程进行控制的本地服务器或云端服务器中，作为对无人机的后台控制系统，本发明实施例不做限定。如图1所示，该基于无人机的物体高度测量方法可以包括以下操作：

101、当接收到针对待测目标的高度测量指令时，控制无人机航行至待测目标相匹配的高度测量区域内。

本发明实施例中，可选的，高度测量指令至少包括待测目标的定位信息，进一步可选的，高度测量指令还可以包括待测目标的目标属性，目标属性可以包括待测目标的物体类型(如船舶类型)、待测目标的标识信息(如船舶ID)等，若待测目标为可移动目标，高度测量指令还可以包括待测目标的移动信息(如船舶的航向线路、船舶的航行速度、船舶的航向方向)等。

本发明实施例中，可选的，高度测量区域可以为待测目标的预测最高点所在的第一水平面与待测目标的预测最低点所在的第二水平面之间，且与待测目标之间的距离小于预先确定的距离阈值(如：10米)之间的空间区域。

102、基于无人机的高度测量设备组合，采集待测目标对应的高度测量数据。

本发明实施例中，可选的，高度测量数据可以包括待测目标的边界点对应的边界点高度，其中，边界点至少包括待测目标的上边界点，进一步可选的，边界点还可以包括待测目标的下边界点。

本发明实施例中，可选的，高度测量设备组合可以包括飞行高度监测设备以及电磁辐射设备。进一步可选的，飞行高度监测设备可以包括：气压传感器、无线电高度仪、GPS高度计、激光高度计等中的一种或多种，本发明实施例不做限定，优选的，采用气压传感器作为飞行高度监测设备。进一步可选的，电磁辐射设备可以包括：红外传感器、激光传感器、微波传感器、光电传感器等中的一种或多种，本发明实施例不做限定。

作为一种可选的实施方式，基于无人机的高度测量设备组合，采集待测目标对应的高度测量数据，可以包括：

基于无人机的电磁辐射设备，对待测目标进行扫描，以检测待测目标的边界点；

当检测到边界点时，确定无人机的飞行高度监测设备监测到的无人机的当前飞行高度，作为边界点对应的边界点高度。

可见，实施该可选的实施方式通过在使用电磁辐射设备检测到待测目标的边界点时采集无人机的当前飞行高度，以便根据无人机的当前飞行高度反推待测目标的物体高度。

在该可选的实施方式中，可选的，基于无人机的电磁辐射设备，对待测目标进行扫描，以检测待测目标的边界点，可以包括：

基于无人机的电磁辐射设备，向待测目标的待测表面发出沿水平方向的测量电磁波；

检测是否接收到待测表面反射的反馈电磁波；

当检测出接收到反馈电磁波时，控制无人机沿预设方向移动预先确定出的单位移动距离值，并重新执行上述的基于无人机的电磁辐射设备，向待测目标的待测表面发出沿水平方向的测量电磁波的操作以及上述的检测是否接收到待测表面反射的反馈电磁波的操作；

当检测出未接收到反馈电磁波时，确定检测到待测目标沿预设方向的边界点，边界点为在最近一次接收到反馈电磁波时，待测表面上与无人机处于同一水平高度上的点，预设方向至少包括向上竖直方向，待测目标沿向上竖直方向的边界点为上边界点。

可选的，预设方向还可以包括向下竖直方向，待测目标沿向下竖直方向的边界点为下边界点。具体的，可以控制无人机沿其中一个预设方向(如向下竖直方向)逐步移动一个或多个单位移动距离值，直至采集到相应边界点的边界点高度(如下边界点的边界点高度)，再控制无人机沿另一个预设方向(如向上竖直方向)逐步移动一个或多个单位移动距离值，直至采集到相应边界点的边界点高度(如上边界点的边界点高度)。

可见，实施该可选的实施方式还能够通过输出测量电磁波检测无人机当前所在高度是否对应待测目标的边界点，若非边界点，则控制无人机在竖直方向上移动，直至检测到待测目标的边界点，这样能够提高待测目标边界点检测的准确性。

103、根据高度测量数据，确定待测目标的物体高度。

作为一种可选的实施方式，根据高度测量数据，确定待测目标的物体高度，可以包括：

当边界点仅包括上边界点且飞行高度监测设备用于监测无人机的距地表高度时，将上边界点对应的边界点高度确定为待测目标的物体高度；

当边界点仅包括上边界点且飞行高度监测设备用于监测无人机的飞行海拔高度时，确定待测目标当前所在位置对应的地面海拔高度，并计算上边界点对应的边界点高度与地面海拔高度之间的差值，作为待测目标的物体高度；

当边界点包括上边界点以及待测目标的下边界点时，计算上边界点对应的边界点高度与下边界点对应的边界点高度之间的差值，作为待测目标的物体高度。

可见，实施该可选的实施方式可以将上边界点距离地面的高度确定为待测目标的物体高度，实现对未悬空物体的高度检测，比如建筑物，还能够将上边界点与下边界点对应的边界点高度之间的差值确定为待测目标的物体高度，实现对悬空物体的高度检测，比如桥梁，从而有利于满足多种情况下的高度检测需求。

可见，实施本发明实施例在需要测量待测目标的物体高度时，控制无人机航行至相应的高度测量区域内测量物体高度，从而实现任意距离范围内的物体高度测量，此外，由于无人机具备灵活飞行的特点，在测量时无需安装于固定位置，不仅能够提高物体高度测量的灵活性，还能够有利于躲避物体高度测量过程中的干扰信息，提高物体高度测量的准确性。

在一个可选的实施例中，在基于无人机的电磁辐射设备，向待测目标的待测表面发出沿水平方向的测量电磁波之前，该方法还可以包括：

确定无人机的电磁辐射设备当前的电磁辐射方向向量；

确定电磁辐射方向向量与目标辐射方向向量之间的偏差角度，目标辐射方向向量为沿水平方向且垂直于待测目标的待测表面的向量；

基于偏差角度，生成无人机相匹配的实时姿态调整参数；

基于实时姿态调整参数，调整无人机的实时飞行姿态，以使电磁辐射设备满足预设高度测量条件，可选的，预设高度测量条件可以包括电磁辐射设备可向待测表面发出沿水平方向且垂直于待测表面的测量电磁波。

在该可选的实施例中，可选的，实时姿态调整参数可以包括无人机的俯仰视角对应的第一实时调整参数和/或无人机的方位视角对应的第二实时调整参数，俯仰视角和方位视角分别用于表示无人机沿竖直方向和水平方向上的旋转角。

可见，实施该可选的实施例能够通过调整无人机的实时飞行姿态，使得电磁辐射设备可输出沿水平方向且垂直于待测目标待测表面的测量电磁波，从而减少由于测量电磁波偏移而导致无法准确测量待测目标边界点的情况发生。

在另一个可选的实施例中，在基于无人机的高度测量设备组合，采集待测目标对应的高度测量数据之前，该方法还可以包括：

检测待测目标是否处于移动状态：

当检测出待测目标处于移动状态时，确定待测目标的移动速度；

控制无人机基于移动速度进行航行，以使无人机与待测目标同步移动。

可见，实施该可选的实施例能够在待测目标移动时，控制无人机与待测目标同步移动，从而减少由于待测目标移动对待测边界点高度测量的影响，进一步提高待测边界点高度测量的准确性。

在又一个可选的实施例中，当边界点包括上边界点以及待测目标的下边界点时，该方法还可以包括：

根据在第一采集时刻与第二采集时刻之间的采集时间段内，待测目标沿竖直方向上的速度分布情况，检测待测目标在采集时间段内是否沿竖直方向上移动，第一采集时刻为采集到上边界点对应的边界点高度时的时刻，第二采集时刻为采集到下边界点对应的边界点高度时的时刻；

当检测结果为否时，触发执行上述的计算上边界点对应的边界点高度与下边界点对应的边界点高度之间的差值，作为待测目标的物体高度的操作；

当检测结果为是时，根据速度分布情况，计算待测目标在采集时间段内沿竖直方向上所移动的目标移动距离值，并计算上边界点对应的边界点高度与下边界点对应的边界点高度之间的差值，作为无人机在采集时间段内沿竖直方向上的无人机移动距离值；

判断待测目标在采集时间段内沿竖直方向上的目标移动方向与边界点对应的边界点采集顺序是否相匹配；

当判断结果为是时，计算无人机移动距离值与目标移动距离值之间的差值，作为待测目标的物体高度；

当判断结果为否时，计算无人机移动距离值与目标移动距离值的总和，作为待测目标的物体高度。

举例来说，当边界点采集顺序为先采集下边界点，再采集上边界点，且目标移动方向为从下往上，则目标移动方向与边界点采集顺序相匹配，反之，若目标移动方向为从上往下，则目标移动方向与边界点采集顺序不匹配。

可见，实施该可选的实施例还能够在测量待测目标的物体高度时基于待测目标在竖直方向上的移动情况计算其物体高度，减少由于待测目标在竖直方向上移动进而导致待测目标物体高度检测不准确的情况发生。

实施例二

请参阅图2，图2是本发明实施例公开的另一种基于无人机的物体高度测量方法的流程示意图。其中，图2所描述的基于无人机的物体高度测量方法用于控制无人机测量待测目标的物体高度，具体的，该基于无人机的物体高度测量方法可以应用于高度测量系统中，该高度测量系统可以直接集成于无人机中，作为无人机的自身控制系统，也可以集成于对无人机高度测量流程进行控制的本地服务器或云端服务器中，作为对无人机的后台控制系统，本发明实施例不做限定。如图2所示，该基于无人机的物体高度测量方法可以包括以下操作：

201、当接收到针对待测目标的高度测量指令时，基于高度测量指令对应的航行参数，控制无人机航行至待测目标对应的目标测绘点。

本发明实施例中，可选的，航行参数可以包括航行线路信息，其中，航行线路信息可以包括高度测量指令的航点配置信息，其中，航点配置信息包括按照路径顺序排列的一个或多个航点的坐标信息，其中所有航点中至少包括待测目标对应的目标测绘点。可选的，可以根据高度测量指令中待测目标的定位信息确定待测目标的航行参数，进一步可选的，目标测绘点的坐标信息与待测目标的定位信息相匹配。

作为一种可选的实施方式，基于高度测量指令对应的航行参数，控制无人机航行至待测目标对应的目标测绘点，可以包括：

基于高度测量指令对应的航行参数，控制无人机航行至所有航点中的初始航点；

判断无人机的实时坐标信息与目标测绘点的实时坐标信息是否匹配；

当判断结果为否时，基于高度测量指令对应的航行参数，控制无人机航行至当前所在航点的下一个航点，并重新执行上述的判断无人机的实时坐标信息与目标测绘点的实时坐标信息是否匹配的操作；

当判断结果为是时，确定无人机航行至待测目标对应的目标测绘点。

可见，实施该可选的实施方式能够为无人机配置相应的航点配置信息，从而有利于提高无人机飞行至待测目标附近的准确性和可靠性。

202、基于无人机的图像采集设备，对待测目标的实时位置信息进行识别。

作为一种可选的实施方式，基于无人机的图像采集设备，对待测目标的实时位置信息进行识别，可以包括：

基于无人机的图像采集设备，采集无人机在目标测绘点上的视野场景图像；

基于视野场景图像，判断无人机的当前视野中是否存在待测目标；

当判断结果为否时，基于预设姿态调整参数，调整无人机的实时飞行姿态，并重新执行上述的基于无人机的图像采集设备，采集无人机在目标测绘点上的视野场景图像的操作以及上述的基于视野场景图像，判断无人机的当前视野中是否存在待测目标的操作；

当判断结果为是时，根据视野场景图像，确定待测目标的实时位置信息。

在该可选的实施方式中，可选的，预设姿态调整参数可以包括无人机的俯仰视角对应的第一预设调整参数和/或无人机的方位视角对应的第二预设调整参数。进一步可选的，第一预设调整参数可以包括预设单位俯仰调整角度，第二预设调整参数可以包括预设单位方位调整角度。又进一步可选的，若预设姿态调整参数包括第一预设调整参数和第二预设调整参数时，预设姿态调整参数还可以包括预设姿态调整顺序，预设姿态调整顺序用于表示俯仰视角以及方位视角的调整顺序，举例来说，预设姿态调整顺序可以为：方位视角-俯仰视角-方位视角-俯仰视角，也可以为方位视角-方位视角-俯仰视角-俯仰视角等。在基于预设姿态调整顺序调整无人机的实时飞行姿态时，若轮到调整方位视角，则每次只控制无人机旋转预设单位方位调整角度，若轮到调整俯仰视角，只控制无人机旋转预设单位俯仰调整角度。

本发明实施例中，可选的，图像采集设备采集到视野场景图像中，可以由无人机的自身控制系统调用深度学习智能图像识别算法以识别视野场景图像中的待测目标，也可以由无人机向视野场景图像上传至后台控制系统中，由后台控制系统调用深度学习智能图像识别算法以识别视野场景图像中的待测目标，本发明实施例不做限定。

可见，实施该可选的实施方式在图像采集设备采集到的视野场景图像没有待测目标的图像时，通过调整无人机的实时飞行姿态使得能够采集到待测目标的图像，提高确定待测目标的实时位置信息的可靠性。

203、根据实时位置信息，确定待测目标相匹配的高度测量区域。

204、控制无人机航行至待测目标相匹配的高度测量区域内。

205、基于无人机的高度测量设备组合，采集待测目标对应的高度测量数据。

206、根据高度测量数据，确定待测目标的物体高度。

本发明实施例中，可选的，若未能识别到待测目标的实时位置信息，或者，已采集到待测目标对应的高度测量数据，则可以控制无人机航行至目标测绘点，再控制无人机基于来时的航行参数，返回无人机航行前的出发点。

本发明实施例中，针对步骤204-步骤206的其他描述，请参照实施例一中针对步骤101-步骤103的详细描述，本发明实施例不再赘述。

可见，实施本发明实施例在需要测量待测目标的物体高度时，在控制无人机航行至待测目标附近后，通过图像采集设备，锁定待测目标的位置，从而减少由于待测目标移动或者定位信息不准确进而导致无人机无法测量待测边界点高度的情况发生，再控制无人机航行至相应的高度测量区域内测量物体高度，从而实现任意距离范围内的物体高度测量，此外，由于无人机具备灵活飞行的特点，在测量时无需安装于固定位置，不仅能够提高物体高度测量的灵活性，还能够有利于躲避物体高度测量过程中的干扰信息，提高物体高度测量的准确性。

在一个可选的实施例中，该方法还可以包括：

当接收到针对待测目标的高度测量指令时，根据高度测量指令，建立一个执行线程，执行线程用于监听无人机的航行状况以及高度测量状况。

基于执行线程，将高度测量指令对应的航行参数下发至预先选定的无人机中，以使无人机基于航行参数配置相应的航点任务，并触发执行上述的基于高度测量指令对应的航行参数，控制无人机航行至待测目标对应的目标测绘点的操作，其中，航点任务用于控制无人机航行至目标测绘点。

可见，实施该可选的实施例能够为无人机配置相应的航点任务，提高了无人机航行的准确性和可靠性，还能够建立专门的执行先后曾监听无人机航行状况以及高度测量状况，还提高了无人机高度测量的准确性和可靠性。

在另一个可选的实施例中，该方法还可以包括：

在控制无人机航行至相应航点的过程中，检测无人机的当前位置与相应航点之间的实时路径中是否存在障碍物；

当检测结果为是时，基于障碍物的障碍物位置信息，实时修正无人机的当前位置与相应航点之间的实时路径，得到修正后的实时路径；

基于修正后的实时路径，控制无人机航行至相应航点。

可见，实施该可选的实施例能够控制无人机在遇到障碍物时及时更改飞行路径，从而提高无人机飞行的安全性。

实施例三

请参阅图3，图3是本发明实施例公开的一种基于无人机的物体高度测量装置的流程示意图。其中，图3所描述的基于无人机的物体高度测量装置用于控制无人机测量待测目标的物体高度，具体的，该基于无人机的物体高度测量装置可以应用于高度测量系统中，该高度测量系统可以直接集成于无人机中，作为无人机的自身控制系统，也可以集成于对无人机高度测量流程进行控制的本地服务器或云端服务器中，作为对无人机的后台控制系统，本发明实施例不做限定。如图3所示，该基于无人机的物体高度测量装置可以包括：

控制模块301，用于当接收到针对待测目标的高度测量指令时，控制无人机航行至待测目标相匹配的高度测量区域内；

采集模块302，用于基于无人机的高度测量设备组合，采集待测目标对应的高度测量数据，高度测量数据包括待测目标的边界点对应的边界点高度，边界点至少包括待测目标的上边界点；

确定模块303，用于根据高度测量数据，确定待测目标的物体高度。

可见，实施图3所描述的装置在需要测量待测目标的物体高度时，控制无人机航行至相应的高度测量区域内测量物体高度，从而实现任意距离范围内的物体高度测量，此外，由于无人机具备灵活飞行的特点，在测量时无需安装于固定位置，不仅能够提高物体高度测量的灵活性，还能够有利于躲避物体高度测量过程中的干扰信息，提高物体高度测量的准确性。

在一个可选的实施例中，如图3所述，高度测量设备组合包括飞行高度监测设备以及电磁辐射设备；

采集模块302基于无人机的高度测量设备组合，采集待测目标对应的高度测量数据的具体方式，可以包括：

基于无人机的电磁辐射设备，对待测目标进行扫描，以检测待测目标的边界点；

当检测到边界点时，确定无人机的飞行高度监测设备监测到的无人机的当前飞行高度，作为边界点对应的边界点高度。

可见，实施图3所描述的装置通过在使用电磁辐射设备检测到待测目标的边界点时采集无人机的当前飞行高度，以便根据无人机的当前飞行高度反推待测目标的物体高度。

在另一个可选的实施例中，如图3所述，采集模块302基于无人机的电磁辐射设备，对待测目标进行扫描，以检测待测目标的边界点的具体方式，可以包括：

基于无人机的电磁辐射设备，向待测目标的待测表面发出沿水平方向的测量电磁波；

检测是否接收到待测表面反射的反馈电磁波；

当检测出接收到反馈电磁波时，控制无人机沿预设方向移动预先确定出的单位移动距离值，并重新执行上述的基于无人机的电磁辐射设备，向待测目标的待测表面发出沿水平方向的测量电磁波的操作以及上述的检测是否接收到待测表面反射的反馈电磁波的操作；

当检测出未接收到反馈电磁波时，确定检测到待测目标沿预设方向的边界点，边界点可以为在最近一次接收到反馈电磁波时，待测表面上与无人机处于同一水平高度上的点，预设方向至少包括向上竖直方向，待测目标沿向上竖直方向的边界点为上边界点。

可见，实施图3所描述的装置还能够通过输出测量电磁波检测无人机当前所在高度是否对应待测目标的边界点，若非边界点，则控制无人机在竖直方向上移动，直至检测到待测目标的边界点，这样能够提高待测目标边界点检测的准确性。

在又一个可选的实施例中，如图3所述，采集模块302，还用于在基于无人机的电磁辐射设备，向待测目标的待测表面发出沿水平方向的测量电磁波之前，确定无人机的电磁辐射设备当前的电磁辐射方向向量；确定电磁辐射方向向量与目标辐射方向向量之间的偏差角度，目标辐射方向向量为沿水平方向且垂直于待测目标的待测表面的向量；基于偏差角度，生成无人机相匹配的实时姿态调整参数；基于实时姿态调整参数，调整无人机的实时飞行姿态，以使电磁辐射设备满足预设高度测量条件，可选的，预设高度测量条件可以包括电磁辐射设备可向待测表面发出沿水平方向且垂直于待测表面的测量电磁波。

可见，实施图3所描述的装置能够通过调整无人机的实时飞行姿态，使得电磁辐射设备可输出沿水平方向且垂直于待测目标待测表面的测量电磁波，从而减少由于测量电磁波偏移而导致无法准确测量待测目标边界点的情况发生。

在又一个可选的实施例中，如图4所述，控制模块301，还用于当接收到针对待测目标的高度测量指令时，在控制无人机航行至待测目标相匹配的高度测量区域内之前，基于高度测量指令对应的航行参数，控制无人机航行至待测目标对应的目标测绘点；

该装置还可以包括：

目标识别模块304，用于基于无人机的图像采集设备，对待测目标的实时位置信息进行识别；

确定模块303，还用于根据实时位置信息，确定待测目标相匹配的高度测量区域。

可见，实施图4所描述的装置能够在控制无人机航行至待测目标附近后，通过图像采集设备，锁定待测目标的位置，从而减少由于待测目标移动或者定位信息不准确进而导致无人机无法测量待测边界点高度的情况发生。

在又一个可选的实施例中，如图4所述，目标识别模块304基于无人机的图像采集设备，对待测目标的实时位置信息进行识别的具体方式，可以包括：

基于无人机的图像采集设备，采集无人机在目标测绘点上的视野场景图像；

基于视野场景图像，判断无人机的当前视野中是否存在待测目标；

当判断结果为否时，基于预设姿态调整参数，调整无人机的实时飞行姿态，并重新执行上述的基于无人机的图像采集设备，采集无人机在目标测绘点上的视野场景图像的操作以及上述的基于视野场景图像，判断无人机的当前视野中是否存在待测目标的操作；

当判断结果为是时，根据视野场景图像，确定待测目标的实时位置信息。

可见，实施图4所描述的装置在图像采集设备采集到的视野场景图像没有待测目标的图像时，通过调整无人机的实时飞行姿态使得能够采集到待测目标的图像，提高确定待测目标的实时位置信息的可靠性。

在又一个可选的实施例中，如图4所述，该装置还可以包括：

检测模块305，用于在采集模块302基于无人机的高度测量设备组合，采集待测目标对应的高度测量数据之前，检测待测目标是否处于移动状态：

确定模块303，还用于当检测模块305检测出待测目标处于移动状态时，确定待测目标的移动速度；

控制模块301，还用于控制无人机基于移动速度进行航行，以使无人机与待测目标同步移动。

可见，实施图4所描述的装置还能够在待测目标移动时，控制无人机与待测目标同步移动，从而减少由于待测目标移动对待测边界点高度测量的影响，进一步提高待测边界点高度测量的准确性。

在又一个可选的实施例中，如图4所述，确定模块303根据高度测量数据，确定待测目标的物体高度的具体方式，可以包括：

当边界点仅包括上边界点且飞行高度监测设备用于监测无人机的距地表高度时，将上边界点对应的边界点高度确定为待测目标的物体高度；

当边界点仅包括上边界点且飞行高度监测设备用于监测无人机的飞行海拔高度时，确定待测目标当前所在位置对应的地面海拔高度，并计算上边界点对应的边界点高度与地面海拔高度之间的差值，作为待测目标的物体高度；

当边界点包括上边界点以及待测目标的下边界点时，计算上边界点对应的边界点高度与下边界点对应的边界点高度之间的差值，作为待测目标的物体高度。

可见，实施图4所描述的装置可以将上边界点距离地面的高度确定为待测目标的物体高度，实现对未悬空物体的高度检测，比如建筑物，还能够将上边界点与下边界点对应的边界点高度之间的差值确定为待测目标的物体高度，实现对悬空物体的高度检测，比如桥梁，从而有利于满足多种情况下的高度检测需求。

实施例四

请参阅图5，图5是本发明实施例公开的又一种基于无人机的物体高度测量装置的结构示意图。如图5所示，该基于无人机的物体高度测量装置可以包括：

存储有可执行程序代码的存储器401；

与存储器401耦合的处理器402；

处理器402调用存储器401中存储的可执行程序代码，执行本发明实施例一或本发明实施例二所描述的基于无人机的物体高度测量方法中的步骤。

实施例五

本发明实施例公开了一种计算机存储介质，该计算机存储介质存储有计算机指令，该计算机指令被调用时，用于执行本发明实施例一或本发明实施例二所描述的基于无人机的物体高度测量方法中的步骤。

实施例六

本发明实施例公开了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，且该计算机程序可操作来使计算机执行实施例一或实施例二中所描述的基于无人机的物体高度测量方法中的步骤。

以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-timeProgrammable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

最后应说明的是：本发明实施例公开的一种基于无人机的物体高度测量方法及装置所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于无人机的物体高度测量方法，其特征在于，所述方法包括：

当接收到针对待测目标的高度测量指令时，控制无人机航行至所述待测目标相匹配的高度测量区域内；

基于所述无人机的高度测量设备组合，采集所述待测目标对应的高度测量数据，所述高度测量数据包括所述待测目标的边界点对应的边界点高度，所述边界点至少包括所述待测目标的上边界点；

根据所述高度测量数据，确定所述待测目标的物体高度。

2.根据权利要求1所述的基于无人机的物体高度测量方法，其特征在于，所述高度测量设备组合包括飞行高度监测设备以及电磁辐射设备；

所述基于所述无人机的高度测量设备组合，采集所述待测目标对应的高度测量数据，包括：

基于所述无人机的电磁辐射设备，对所述待测目标进行扫描，以检测所述待测目标的边界点；

当检测到所述边界点时，确定所述无人机的飞行高度监测设备监测到的所述无人机的当前飞行高度，作为所述边界点对应的边界点高度。

3.根据权利要求2所述的基于无人机的高度测量方法，其特征在于，所述基于所述无人机的电磁辐射设备，对所述待测目标进行扫描，以检测所述待测目标的边界点，包括：

基于所述无人机的电磁辐射设备，向所述待测目标的待测表面发出沿水平方向的测量电磁波；

检测是否接收到所述待测表面反射的反馈电磁波；

当检测出接收到所述反馈电磁波时，控制所述无人机沿预设方向移动预先确定出的单位移动距离值，并重新执行所述的基于所述无人机的电磁辐射设备，向所述待测目标的待测表面发出沿水平方向的测量电磁波的操作以及所述的检测是否接收到所述待测表面反射的反馈电磁波的操作；

当检测出未接收到所述反馈电磁波时，确定检测到所述待测目标沿所述预设方向的边界点，所述边界点为在最近一次接收到所述反馈电磁波时所述待测表面上与所述无人机处于同一水平高度上的点，所述预设方向至少包括向上竖直方向，所述待测目标沿所述向上竖直方向的边界点为所述上边界点。

4.根据权利要求3所述的基于无人机的物体高度测量方法，其特征在于，在所述基于所述无人机的电磁辐射设备，向所述待测目标的待测表面发出沿水平方向的测量电磁波之前，所述方法还包括：

确定所述无人机的电磁辐射设备当前的电磁辐射方向向量；

确定所述电磁辐射方向向量与目标辐射方向向量之间的偏差角度，所述目标辐射方向向量为沿水平方向且垂直于所述待测目标的待测表面的向量；

基于所述偏差角度，生成所述无人机相匹配的实时姿态调整参数；

基于所述实时姿态调整参数，调整所述无人机的实时飞行姿态，以使所述电磁辐射设备满足预设高度测量条件，所述预设高度测量条件包括所述电磁辐射设备可向所述待测表面发出沿水平方向且垂直于所述待测表面的测量电磁波。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的基于无人机的高度测量方法，其特征在于，当接收到针对待测目标的高度测量指令时，在所述控制无人机航行至所述待测目标相匹配的高度测量区域内之前，所述方法还包括：

基于所述高度测量指令对应的航行参数，控制无人机航行至所述待测目标对应的目标测绘点；

基于所述无人机的图像采集设备，对所述待测目标的实时位置信息进行识别；

根据所述实时位置信息，确定所述待测目标相匹配的高度测量区域。

6.根据权利要求5所述的基于无人机的高度测量方法，其特征在于，所述基于所述无人机的图像采集设备，对所述待测目标的实时位置信息进行识别，包括：

基于所述无人机的图像采集设备，采集所述无人机在所述目标测绘点上的视野场景图像；

基于所述视野场景图像，判断所述无人机的当前视野中是否存在所述待测目标；

当判断结果为否时，基于预设姿态调整参数，调整所述无人机的实时飞行姿态，并重新执行所述的基于所述无人机的图像采集设备，采集所述无人机在所述目标测绘点上的视野场景图像的操作以及所述的基于所述视野场景图像，判断所述无人机的当前视野中是否存在所述待测目标的操作；

当判断结果为是时，根据所述视野场景图像，确定所述待测目标的实时位置信息。

7.根据权利要求1、2、3、4、6中任一项所述的基于无人机的高度测量方法，其特征在于，在所述基于所述无人机的高度测量设备组合，采集所述待测目标对应的高度测量数据之前，所述方法还包括：

检测所述待测目标是否处于移动状态：

当检测出所述待测目标处于所述移动状态时，确定所述待测目标的移动速度；

控制所述无人机基于所述移动速度进行航行，以使所述无人机与所述待测目标同步移动。

8.根据权利要求1、2、3、4、6中任一项所述的基于无人机的高度测量方法，其特征在于，所述根据所述高度测量数据，确定所述待测目标的物体高度，包括：

当所述边界点仅包括所述上边界点且所述飞行高度监测设备用于监测所述无人机的距地表高度时，将所述上边界点对应的边界点高度确定为所述待测目标的物体高度；

当所述边界点仅包括所述上边界点且所述飞行高度监测设备用于监测所述无人机的飞行海拔高度时，确定所述待测目标当前所在位置对应的地面海拔高度，并计算所述上边界点对应的边界点高度与所述地面海拔高度之间的差值，作为所述待测目标的物体高度；

当所述边界点包括所述上边界点以及所述待测目标的下边界点时，计算所述上边界点对应的边界点高度与所述下边界点对应的边界点高度之间的差值，作为所述待测目标的物体高度。

9.一种基于无人机的物体高度测量装置，其特征在于，所述装置包括：

控制模块，用于当接收到针对待测目标的高度测量指令时，控制无人机航行至所述待测目标相匹配的高度测量区域内；

采集模块，用于基于所述无人机的高度测量设备组合，采集所述待测目标对应的高度测量数据，所述高度测量数据包括所述待测目标的边界点对应的边界点高度，所述边界点至少包括所述待测目标的上边界点；

确定模块，用于根据所述高度测量数据，确定所述待测目标的物体高度。

10.一种基于无人机的物体高度测量装置，其特征在于，所述装置包括：

存储有可执行程序代码的存储器；

与所述存储器耦合的处理器；

所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如权利要求1-8任一项所述的基于无人机的物体高度测量方法。