CN204993644U - 一种智能化主动图像采集与更新系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能化主动图像采集与更新系统，属于图像信息技术领域。该系统包括图像更新子系统和图像数据采集控制子系统，图像更新子系统向图像数据采集控制子系统发送预设区域的数据更新需求，预设区域包括该区域的地理信息、数据更新时间和更新频率；图像数据采集控制子系统按照预设规则将图像采集任务分配给适当的无人机并接收回传的遥测数据。本实用新型通过系统化控制下的小型无人机航拍解决了大范围图像信息数据采集的问题，采用无人机航拍采集成本稳定可控，同时通过线路规划、更新频率的设计，可支持多无人机同时出发进行图像采集，图像采集过程的系统化强、智能化程度高，有效管理了图像信息采集与更新的范围与效率。

Description

一种智能化主动图像采集与更新系统

技术领域

本实用新型涉及图像信息领域，具体涉及一种智能化主动图像采集与更新系统。

背景技术

在现有的一些针对某个特定区域进行图像信息采集的系统中，图像采集工作通常是通过人工拍摄完成的，这种拍摄过程耗时长、成本高、受拍摄地点的地理环境限制大，因此导致就某个特定地点的大范围图像信息收集的技术发展缓慢。

无人机在航空拍摄、飞行表演、防灾救险、科学考察等领域有着广阔的应用。随着电子技术的飞速发展，小型、微型无人机在远程遥控、续航时间、飞行品质上有了明显的突破，成为了近几年兴起的通用航空领域关注焦点，被普遍认为具有良好的发展前景。典型地，如四轴多旋翼飞行器已经成为航拍的首选设备。

随着无人机航拍技术的发展，这种拍摄过程变得效率高、成本低，并且由于是空中拍摄，基本不受地理环境的限制。这种大范围的图像信息采集技术已经应用到很多领域，比如街景地图系统、牧区巡逻系统、电力巡线系统等等。

例如：申请号为201410749231.2、发明名称为《基于无人机航拍的潮间带生境调查方法》的中国发明专利申请公开了一种基于无人机航拍的潮间带生境调查方法，包括采用无人机低空飞行器作为遥感平台，无人机低空飞行器搭载数码相机，并集成GPS和陀螺仪模块；确定无人机航拍的可执行时间段；规划航拍的航次、航线和需要安置的控制点；完成控制点布设、测量和航飞拍摄；对航拍影像进行处理，形成整个调查范围的高分辨率影像；对潮间带生境的特有类型进行斑块提取和空间形态性生态参数技术。本方法克服现有的潮间带生物学调查或传统地形测量方法的不足，获得潮间带生境的空间格局信息，为潮间带生境的生态功能和生态价值评估提供基础和依据。

此外，申请号为201310617504.3、发明名称为《一种基于航拍的小区动态巡逻的通讯中继系统》的中国发明专利申请公开了一种基于航拍的小区动态巡逻的通讯中继系统，包括巡逻无人机、监控中心、多个一级通讯中继和多个二级通讯中继，所述巡逻无人机通过wifi与一级通讯中继和二级通讯中继通讯；一级通讯中继与监控中心连接。本发明通过通讯中继系统分层次实现，其监控方位更广。

由此可见，这种大范围的图像信息收集工作，应用无人机来实现的需求旺盛，并越来越受关注。但是，现有的基于航拍的大规模图像信息采集与更新工作，往往基于一些特定因素而启动，比如由操作人员人为指定，需要对某条线路或某个范围进行拍摄工作，采集所需要的图像信息；然后下一次的采集工作时间，可能基于另一个不确定的因素而启动。这样的图像信息采集方式，充满了随意性，并且难以全面的反映整个被采集区域的全貌。

例如，对于街景地图系统来说，传统街景地图拍摄受到多种因素的限制，例如人力、设备、交通工具等等，因此拍摄街景地图效率很低，街景更新速度较慢，成本较高。目前，典型的街景地图的数据采集方式，是以街景拍摄车出行拍摄，按照预定线路出行，在预定地点实施拍摄，其拍摄行程需要由人为制定与控制，并且出于人力、成本等考虑因素，当前的街景地图的更新频率非常慢，即使是谷歌地图这样的财力比较充足的公司与团队，其地图数据更新频率也很低，尤其是地图上需要进行街景拍摄的地点变得更多的时候，则地图数据更新频率将进一步降低。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是提供一种智能化主动图像采集与更新系统，利用系统化控制下的无人机航拍设备来解决大规模的图像信息数据采集问题，通过更新频率的设计、无人机调度、航迹规划，有效管理图像信息采集与更新的范围和频率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种智能化主动图像采集与更新系统，包括图像更新子系统和图像数据采集控制子系统，所述图像更新子系统与所述图像数据采集控制子系统之间能够双向通信，其中，

所述图像更新子系统适用于定义预设区域并向所述图像数据采集控制子系统发送所述预设区域的数据更新需求，所述预设区域的定义包括确定该区域的地理信息、记录数据更新时间、设定更新频率；

所述图像数据采集控制子系统适用于接收所述数据更新需求，按照预设规则将图像采集任务分配给适当的无人机并接收所述无人机回传的遥测数据。

进一步的，所述图像更新子系统和所述图像数据采集控制子系统分别是计算机处理器和中央控制器，所述计算机处理器连接所述中央控制器，所述中央控制器连接所述无人机，所述计算机处理器进一步包括预设区域管理模块和周期性图像更新模块，所述预设区域管理模块连接所述周期性图像更新模块，其中，

所述预设区域管理模块适用于定义所述预设区域，至少确定各个预设区域的地理范围与上次数据更新时间，并设定该预设区域的更新频率；

所述周期性图像更新模块适用于提取所述预设区域管理模块中的预设区域信息，判断该预设区域是否存在数据更新需求。

进一步的，所述计算机处理器还包括优先级分配模块，所述周期性图像更新模块连接所述优先级分配模块，其适用于当所述周期性图像更新模块判断至少一预设区域存在数据更新需求时，将所述数据更新需求进行优先级排序，并将排序后的数据更新需求发送至所述中央控制器。

进一步的，所述中央控制器包括无人机调度模块、遥测数据接收模块和遥控指令发送模块，所述无人机调度模块连接所述优先级分配模块和所述遥控指令发送模块，所述遥控指令发送模块连接所述无人机，所述无人机连接所述遥测数据接收模块，其中，

所述无人机调度模块适用于按照预设规则将图像采集任务分配给适当的无人机所述图像采集任务中包括所述预设区域的航迹规划、拍摄要求；

所述遥测数据接收模块适用于接收所述无人机回传的遥测数据。

进一步的，还包括图像处理子系统，其适用于接收所述图像数据采集控制子系统发送的无人机采集数据，并对所述采集数据进行合成处理。

进一步的，还包括图像数据存储子系统，其适用于接收所述图像处理子系统合成处理后的图像数据，并将其存入数据库中。

进一步的，所述中央控制器还包括更新通知模块，其适用于确认完成图像采集任务后，将对应的预设区域设置为更新需求已完成，并向所述计算机处理器发送更新成功通知。

进一步的，所述计算机处理器接收所述更新成功通知，更新所述预设区域的数据采集时间。

进一步的，还包括图像呈现子系统，其连接所述计算机处理器和所述图像数据存储子系统，根据相应请求调取所述图像数据存储子系统中存储的图像信息进行显示。

进一步的，还包括人机交互模块，其连接所述计算机处理器、中央控制器、图像处理子系统及图像数据存储子系统。

本实用新型公开了一种智能化主动图像采集与更新系统，通过系统化控制下的小型无人机航拍解决了大范围图像信息数据采集和更新的问题，采用无人机航拍采集成本稳定可控；同时通过线路规划、更新频率的设计，不需要人为操作图像采集工作的触发，并可支持多无人机同时出发进行图像采集，图像采集过程的系统化强、智能化程度高，有效管理了图像信息采集与更新的范围与效率。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够使得本实用新型的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本实用新型的具体实施方式进行举例说明。

附图说明

通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本实用新型各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本实用新型实施例一的智能化主动图像采集与更新系统结构示意图；

图2示出了根据本实用新型实施例二的智能化主动图像采集与更新系统结构示意图；

图3示出了根据本实用新型实施例三的智能化主动图像采集与更新系统结构示意图；

图4示出了根据本实用新型实施例四的智能化主动图像采集与更新方法流程图；

图5示出了根据本实用新型实施例五的智能化主动图像采集与更新方法流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的具体实施例。虽然附图中显示了本实用新型的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本实用新型实施例的限定。

无人飞行器简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。

本实用新型实施例中优选的无人机为多旋翼无人机(或称为多旋翼飞行器)，可以是四旋翼、六旋翼及旋翼数量大于六的无人机。优选的，机身由碳纤维材料制成，在满足较高使用强度和刚度的前提下，可大幅减轻机身的重量，从而降低多旋翼无人机的动力需求以及提高多旋翼无人机的机动性。当然，在本实用新型的其他实施例中，机身还可以由塑料或者其他任意使用的材料制成。机身上设有多个相对于所述机身中的对称平面呈对称分布的浆臂，每一个浆臂远离所述机身的一端设有桨叶组件，所述桨叶组件包括安装在所述浆臂上的电机和连接在所述电机的输出轴上的桨叶，每一片桨叶的旋转轴线均位于同一圆柱面上。

本实用新型技术方案采用的飞行拍摄设备主要是指小、微型多旋翼无人机，这种无人机体积小、成本低、飞行稳定性较好，飞行拍摄成本低等。本实用新型使用的飞行器，典型的以四轴多旋翼飞行器为代表。并且，这种飞行器已经开始广泛用于航拍领域。

实施例一、一种智能化主动图像采集与更新系统。

图1为本实用新型实施例一的智能化主动图像采集与更新系统结构示意图，本实用新型实施例将结合图1进行具体说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种智能化主动图像采集与更新系统100，包括图像更新子系统101和图像数据采集控制子系统102，所述图像更新子系统101与所述图像数据采集控制子系统102之间能够双向通信，其中，

所述图像更新子系统101适用于定义预设区域并向所述图像数据采集控制子系统102发送所述预设区域的数据更新需求，所述预设区域的定义包括确定该区域的地理信息、记录数据更新时间、设定更新频率；

所述图像数据采集控制子系统102适用于接收所述数据更新需求，按照预设规则将图像采集任务分配给适当的无人机103并接收所述无人机103回传的遥测数据。

本实用新型实施例中优选的，所述图像更新子系统101和所述图像数据采集控制子系统102分别是计算机处理器和中央控制器，所述计算机处理器连接所述中央控制器，所述中央控制器连接所述无人机103，所述计算机处理器进一步包括预设区域管理模块和周期性图像更新模块，所述预设区域管理模块连接所述周期性图像更新模块，其中，

所述预设区域管理模块适用于定义所述预设区域，至少确定各个预设区域的地理范围与上次数据更新时间，并设定该预设区域的更新频率；

所述周期性图像更新模块适用于提取所述预设区域管理模块中的预设区域信息，判断该预设区域是否存在数据更新需求。

本实用新型实施例中优选的，所述图像更新子系统101还包括优先级分配模块，所述周期性图像更新模块连接所述优先级分配模块，其适用于当所述周期性图像更新模块判断至少一预设区域存在数据更新需求时，将所述数据更新需求进行优先级排序，并将排序后的数据更新需求发送至所述图像数据采集控制子系统102。当然，本实用新型也可以不采用优先级分配模块，而是采用分布式并行计算方式，将所有数据更新需求发送至所述图像数据采集控制子系统102中进行处理。这样，耗费的资源更多、需要待命的无人机数量充足，但效率会更高。

本实用新型实施例中优选的，所述图像数据采集控制子系统102包括无人机调度模块、遥测数据接收模块和遥控指令发送模块，所述无人机调度模块连接所述优先级分配模块和所述遥控指令发送模块，所述遥控指令发送模块连接所述无人机，所述无人机连接所述遥测数据接收模块，其中，

所述无人机调度模块适用于按照预设规则将图像采集任务分配给适当的无人机103所述图像采集任务中包括所述预设区域的航迹规划、拍摄要求；

所述遥测数据接收模块适用于接收所述无人机103回传的遥测数据。

在本发明实施例中，对于这种较大范围的图像采集任务，现有的无人机控制方式中，对于无人机的遥控范围是有限的，因此，所述无人机103的所述图像采集任务可以是预先设置规划好的路线、根据导航信息和拍摄要求进行飞行即可，在中途不再发生遥控控制，只是根据需要设置发生故障情况下的应急处理，比如失联后的返航处理或者紧急情况下利用手机基站频段发回最终地点信息等或者设计中继点接力控制。

本实用新型实施例中优选的，还包括图像处理子系统，其适用于接收所述图像数据采集控制子系统102发送的无人机103采集数据，并对所述采集数据进行合成处理。

本实用新型实施例中优选的，还包括图像数据存储子系统，其适用于接收所述图像处理子系统合成处理后的图像数据，并将其存入数据库中。

本实用新型实施例中优选的，所述图像数据采集控制子系统102还包括更新通知模块，其适用于确认完成图像采集任务后，将对应的预设区域设置为更新需求已完成，并向所述图像更新子系统101发送更新成功通知。

本实用新型实施例中优选的，所述图像更新子系统101接收所述更新成功通知，更新所述预设区域的数据采集时间。

本实用新型实施例中优选的，还包括图像呈现子系统，其连接所述图像更新子系统101和所述图像数据存储子系统，根据相应请求调取所述图像数据存储子系统中存储的图像信息进行显示。

本实用新型实施例中优选的，还包括人机交互模块，其连接所述图像更新子系统101、图像数据采集控制子系统102、图像处理子系统及图像数据存储子系统。

本实用新型实施例中用于航拍的无人机103，主要包括无人机以及设置在无人机上的航拍装置。

具体的，包括无人机主体、减震装置、航拍装置托架，其中，所述航拍装置托架优选为航空铝合金托架，这样使得无人机103的质量更轻，其通过所述减震装置连接在无人机主体上，无人机主体内部设有控制模块和电源。设于所述航拍装置托架上的航拍装置分别与所述控制模块和电源电连接，其中，所述电源为锂电池。

所述无人机主体包括机身、设于机身上的无人机起落架。

其中，所述减震装置可以使得当所述无人机103在空中飞行过程中由于受气流冲击影响，产生的持续不断地摇摆震动时，使用所述减震装置可以消除该震动的影响，保证航拍质量，对航拍装置起到保护作用。

本实用新型实施例中优选的，所述无人机103还包括动力模块和定位模块。并且，所述控制模块进一步包括：

三轴陀螺仪，其用于测量无人机的角速度信息；

三轴加速度计，其用于测量无人机的加速度信息；优选采用ADI公司的ADXL330，其灵敏度为300mv/g、零位为1.5V、抗冲击能力为10000g。

超声波测距仪，其用于在所述无人机103与地面相距不大于2米时测量所述无人机103与地面之间的距离；

气压计，其用于在所述无人机103与地面相距大于2米时测量所述无人机103与地面之间的距离；

中央控制器，其用于接收来自所述三轴陀螺仪和三轴加速度计传输的数据、接收来自所述图像数据采集控制子系统102的遥控指令数据、来自所述超声波测距仪或气压计的测量数据，并对所接收到的各种数据进行处理以基于处理结果来控制所述拍摄装置；并控制电子调速器，从而能够通过所述电子调速器实时调整各电机的转速。

本实用新型实施例公开了一种智能化主动图像采集与更新系统，通过系统化控制并利用无人机航拍来采集大规模的图像信息数据，采集成本低并且图像采集过程的系统性强、智能化程度高，消除了人为操作的随意性；通过对图像采集的更新频率的设计，可以极大提高图像采集与更新的频率。该系统可以广泛应用于这种大范围的图像信息收集场景中，例如街景地图系统、牧区巡逻系统、电力巡线系统等等，采用无人机航拍来采集极大面积的牧区，由此能够得到对整个牧区情况的有效反馈；采用无人机航拍的方式来连续收集电力线路的情况，并据此对电力线路进行维护和保养。

实施例二、一种智能化主动图像采集与更新系统。

图2为本实用新型实施例2的智能化主动图像采集与更新系统结构示意图，本实用新型实施例将结合图2进行具体说明。

如图2所示，本实用新型实施例提供了一种智能化主动图像采集与更新系统，包括图像更新子系统101、图像数据采集控制子系统102和无人机103，其中，所述图像更新子系统101进一步包括预设区域管理模块2011、周期性图像更新模块2012、优先级分配模块2013，所述图像数据采集控制子系统102进一步包括无人机调度模块2021、遥测数据接收模块2022，所述图像数据采集控制子系统102分别连接所述图像更新子系统101和所述无人机103，并且能够与所述图像更新子系统101和所述无人机103之间双向通信。

本实用新型实施例中优选的，所述预设区域管理模块2011主要负责对所有的预设区域进行定义，确定各个预设区域的地理信息、记录各个预设区域的数据更新时间、设定该区域的更新频率。这里的地面信息主要是该待测区域的位置坐标、地理环境，所述位置坐标包括经纬度、面积大小，所述地理环境包括是城区还是郊区、是高原还是平地等等。这里的预设区域是对整个需要进行图像采集与更新的大面积地理范围的一种合理划分，例如可以将北京的街景地图按照行政区域划分为朝阳待测区域、海淀待测区域、昌平待测区域等等，也可以按找地理环境划分为城市待测区域、郊区待测区域、乡村待测区域等等，具体的划分方式不受限制。

本实用新型实施例中优选的，所述周期性图像更新模块2012根据所述预设区域的上次数据更新时间、更新频率和当前的系统时间，确定该预设区域是否存在数据更新需求；当所述周期性图像更新模块2012判断系统的某一或某些预设区域存在数据更新需求时，由所述优先级分配模块2013将所述数据更新需求进行优先级排序，然后再将这些数据更新需求发送到所述图像数据采集控制子系统102。其中，所述数据更新需求优先级最高的会最优先处理；同一优先等级的，按照需求到达的时间顺序处理。具体的优先级等级数量，可以根据当前可调配的无人机数量、飞行安全、计算机处理速度等灵活配置，在此不做限定。

本实用新型实施例中优选的，所述图像数据采集控制子系统102的所述无人机调度模块2021根据设定的调度算法，指定进行本次飞行拍摄任务的具体无人机。这里可以预先对全部无人机进行编号，所述调度算法根据待测区域的地理环境、待测面积大小、当前可用的无人机以及这些可用的无人机的具体性能进行分配。

本实用新型实施例中优选的，当所述无人机调度模块2021确定了适当的无人机执行本次图像采集任务后，对其进行航迹规划和拍摄要求的制定。所述的航迹规划包括所述无人机103起飞地点、具体的飞行路线、飞行时间、返回路线或者降落地点等；所述拍摄要求包括无人机进行拍摄的指定地点、拍摄高度、拍摄时间间隔、航片清晰度、航片分辨率等要求。

所述无人机103的控制模块接收来自所述图像数据采集控制子系统102的指令，并基于所接收到的数据对所述无人机103的动力模块、定位模块、拍摄装置进行控制。所述拍摄装置在这里是相机或者线阵数码航空摄影机，其用于接收所述控制模块的指令，基于所接收到的指令进行航拍。

具体的，所述图像数据采集控制子系统102给分配到图像采集任务的所述无人机103发送起飞指令，此时电机带动螺旋桨转动后产生的升力使无人机103起飞，遥控无人机飞行姿态、飞行高度，所述无人机103正式进入预设的航线之后，所述图像数据采集控制子系统102给所述无人机103发出待测区域的拍摄目标点指令，无人机103按照指令并在定位模块的导引下飞行至拍摄目标点，到达拍摄的指定地点上空，并达到指定的拍摄高度后，无人机悬停，等待航拍。

经过研究表明，当无人机103距离地面距离过高时，航拍照片不清晰；当无人机103距离地面高低时，航拍的照片利用率低，含有大量重复的航拍照片；当无人机103距离地面高度为80米的时候，相机航拍出的照片可以在清晰度和利用率之间达到平衡点，既可以拍出清晰的照片，又可以提高航拍照片的利用率，避免航拍照片重复。当然，这里的航拍高度是可以根据拍摄装置的规格和拍摄清晰度、拍摄分辨率来具体设定的，一般消费级别的航拍高度可以选择50-100米之间。

在进行航拍过程中，所述中央控制器控制相机的镜头与地面的角度相对固定。当无人机103收到停止指令或当前定位信息与航迹规划的目标地点一致时，本次航拍结束，向所述遥测数据接收模块2022回传拍摄的图像数据；或者，也可以在航拍过程中，通过网络实时回传所采集的图像数据。同时，所述无人机还可以向所述图像数据采集控制子系统传送无人机定位数据、无人机航迹数据、无人机飞行数据等其它信息，用于后续辅助图像数据的还原和合成。

本实用新型实施例所公开了一种智能化主动图像采集与更新系统，通过系统化控制并利用无人机航拍来采集大规模的图像信息数据，采集成本低并且图像采集过程的系统性强、智能化程度高，消除了人为操作的随意性；通过对图像采集的频率设计，可以极大提高图像采集与更新的频率。同时，通过优先级排序和无人机调度算法，可以实现多无人机同时出发进行图像采集，更进一步提高了图像采集与更新的频率。

本实用新型实施例中其它内容参见上述实用新型实施例中的内容，在此不再赘述。

实施例三、一种智能化主动图像采集与更新系统。

图3为本实用新型实施例三的智能化主动图像采集与更新系统结构示意图，本实用新型实施例将结合图3进行具体说明。

如图3所示，本实用新型实施例提供了一种智能化主动图像采集与更新系统，以街景地图数据采集为例进行详细说明，包括街景地图更新子系统301、街景数据采集控制子系统302、街景地图图像处理子系统303、街景地图数据存储子系统304、街景地图呈现子系统和/或人机交互模块306，其中，

所述街景地图更新子系统301连接所述街景数据采集控制子系统302、街景地图数据存储子系统304、街景地图呈现子系统305；

所述街景地图图像处理子系统303连接所述街景数据采集控制子系统302、街景地图数据存储子系统304、人机交互模块306；

所述人机交互模块306连接所述街景数据采集控制子系统302、街景地图更新子系统301、街景地图数据存储子系统304；

所述街景地图数据存储子系统304连接所述街景地图呈现子系统305；

所述街景地图更新子系统301进一步包括预设街景区域管理模块3011、周期性街景地图更新模块3012、优先级分配模块3013。

所述预设街景区域管理模块3011主要负责对所有的预设街景设置区域进行定义，确定该区域的地理范围信息与数据更新时间，并针对各个预设街景设置区域设定其更新频率、记录系统时间，例如，市区范围设定1周更新一次；郊区范围设定1个月更新一次。

所述周期性街景地图更新模块3012根据所述预设街景区域管理模块3011中各个预设街景区域的最新数据更新时间即上次数据更新时间、更新频率和系统时间，确定是否存在数据更新需求。

当所述周期性街景地图更新模块3012判断系统的某一或某些预设街景区域存储数据更新需求时，由所述优先级分配模块3013将所述数据更新需求进行优先级排序，然后再将排序后的数据更新需求发送至所述街景数据采集控制子系统302中进行处理。

本实用新型实施例中优选的，街景地图数据更新需求按优先级由高到低分为4级，优先级为1的数据更新需求会最优先处理，以此类推；同一优先等级的，按照数据更新需求到达的时间顺序处理。

所述街景数据采集控制子系统302按照前述数据更新需求优先级，处理当前未解决的数据更新需求，按照预设规则将图像采集任务分配给适当的无人机。这里的预设规则可以是实用新型实施例二中的无人机调度算法。

无人机根据分配的图像采集任务中携带的数据采集要求实施飞行拍摄任务，这里的数据采集要求至少包括待测区域的地理信息、拍摄要求。

无人机完成飞行拍摄任务后或是在飞行过程中通过无线网络，将采集得到的数据回传到所述街景数据采集控制子系统302。无人机回传的数据至少包括待测街景地图图像数据，还可以包括无人机定位数据、飞行姿态数据等。

所述街景数据采集控制子系统302确认本次图像采集任务完成后，将该预设街景区域的数据更新需求设定为已完成，并将采集得到的数据发送至所述街景地图图像处理子系统303进行街景地图合成，然后保存与所述街景地图数据存储子系统304中。

所述街景地图更新子系统301根据所述街景数据采集控制子系统302发送的所述预设街景区域的街景地图数据更新成功通知，确认所述预设街景区域地图更新完成，并更新该预设街景区域的数据采集时间。

所述街景地图呈现子系统305根据所述街景地图更新子系统301的最新数据更新时间，从所述街景地图数据存储子系统304中提取相应的街景地图进行显示。当然，所述街景地图呈现子系统305还可以根据所述街景地图更新子系统301的历史数据更新时间，提取相应的时间段的历史街景地图数据进行显示，这里的显示可以通过液晶显示屏或其他任意可以显示的显示装置。

所述人机交互模块306是输入接口，可以是鼠标、键盘、触控屏、电容笔等，其可以向所述街景地图更新子系统301进行预设街景区域的划分、设定更新频率、优先级等级的设置，甚至也可以在特定事件情况下，触发街景地图更新；可以与所述街景数据采集控制子系统302进行交互，改变无人机调度算法、增添或删减无人机数量、修改拍摄要求等；还可以与所述街景地图图像处理子系统303进行交互，修改街景地图图像处理算法；也可以与所述街景地图数据存储子系统304进行交互，调整所述街景地图数据存储子系统中数据库的存储方式。

本实用新型实施例所公开了一种智能化主动图像采集与更新系统，具体的以街景地图更新为例进行了详细说明，通过系统化控制并利用无人机航拍来采集大规模的街景地图图像信息数据，与现有的街景拍摄车出行拍摄方式相比，该系统采集成本低并且图像采集过程的系统性强、智能化程度高，消除了人为操作的随意性；通过对街景地图图像采集的更新频率设计，可以极大提高街景地图图像采集与更新的频率。同时，通过优先级排序和无人机调度算法，可以实现多无人机同时出发进行图像采集，更进一步提高了图像采集与更新的频率。

本实用新型实施例中其它内容参见上述实用新型实施例中的内容，在此不再赘述。

实施例四、一种智能化主动图像采集与更新方法。

图4为本实用新型实施例四的智能化主动图像采集与更新方法流程图，本实用新型实施例将结合图4进行具体说明。

如图4所示，本实用新型实施例提供了一种智能化主动图像采集与更新方法，包括图像更新子系统和图像数据采集控制子系统，该方法包括以下步骤：

步骤S401：图像周期性更新任务初始化；

步骤S402：提取预设区域的数据更新时间和更新频率；

步骤S403：根据当前系统时间判断所述预设区域是否存在数据更新需求，如果存在，进入下一步；反之，根据预置触发方式返回步骤S402遍历其他预设区域是否存在数据更新需求；

具体的，所述预置触发方式包括自动循环方式和/或基于指令触发方式，所述自动循环方式是指系统自动对所有的预设区域进行循环往复的查询，判断是否存在数据更新需求；所述基于指令触发方式是指每天在某个确定的时间点由人工发出指令启动，对所有的预设区域按照顺序进行一次查询，判断当天是否存在数据更新需求。采用自动循环方式对于系统来说，负担比较大，也不一定有必要，因此，本发明实施例优先采用基于指令触发方式。

步骤S404：根据所述数据更新需求，按照预设规则向无人机下发图像采集任务并接收所述无人机回传的遥测数据。

本实用新型实施例中优选的，所述步骤S401图像周期性更新任务初始化包括：对所有的预设区域进行定义，确定所述预设区域的地理信息、记录数据更新时间，设定各个预设区域的更新频率。

本实用新型实施例中优选的，所述步骤S403根据所述数据更新需求，按照预设规则向无人机下发图像采集任务并接收所述无人机回传的遥测数据，具体包括以下步骤：

当判断存在数据更新需求时，将所述数据更新需求进行优先级排序；

将排序后的数据更新需求发送到所述图像数据采集控制子系统；

按照预设规则将图像采集任务分配给适当的无人机；

无人机根据接收到的遥控指令实施飞行拍摄任务；

无人机完成飞行拍摄任务后，将采集得到的遥测数据回传至所述图像数据采集控制子系统。

本实用新型实施例中优选的，还包括对所述无人机采集的数据进行合成处理并进行存储的步骤。

本实用新型实施例中优选的，还包括当确认完成图像采集任务后，更新所述预设区域的数据采集时间的步骤。

本实用新型实施例所公开了一种智能化主动图像采集与更新方法，利用无人机航拍来采集大规模的图像信息数据，采集成本低并且图像采集过程的系统性强、智能化程度高，消除了人为操作的随意性；通过对图像采集的频率设计，可以极大提高图像采集与更新的频率。该方法可以广泛应用于这种大范围的图像信息收集场景中，例如街景地图系统、牧区巡逻系统、电力巡线系统等等，采用无人机航拍来采集极大面积的牧区，由此能够得到对整个牧区情况的有效反馈；采用无人机航拍的方式来连续收集电力线路的情况，并据此对电力线路进行维护和保养。

本实用新型实施例中其它内容参见上述实用新型实施例中的内容，在此不再赘述。

实施例五、一种智能化主动图像采集与更新方法。

图5为本实用新型实施例五的智能化主动图像采集与更新方法流程图，本实用新型实施例将结合图5进行具体说明。

如图5所示，本实用新型实施例提供了一种智能化主动图像采集与更新方法，以街景地图图像采集与更新为例进行详细说明，包括以下步骤：

步骤S501：街景地图周期性更新任务初始化；

具体的，所述街景地图周期性更新任务初始化包括对整个待测的街景地图进行地理划分，确定各个预设街景设置区域的地理范围信息，包括该待测区域的经纬度、面积大小和地理环境情况；

记录各个预设街景设置区域的数据更新时间、系统时间；

设定各个预设街景设置区域的更新频率。例如，北京城区每天更新一次，北京郊区每周更新一次，北京乡村每月更新一次。

步骤S502：提取预设街景设置区域的上次数据更新时间和更新频率；

步骤S503：根据当前的系统时间判断所述预设街景设置区域是否存在数据更新需求，如果存在，进入下一步；反之，跳转到步骤S510；

步骤S504：分配街景地图数据更新需求优先级；

具体的，所述优先级可以分为4级，1级的数据更新需求最优先被处理，而同一优先级的数据更新需求，按照到达所述街景数据采集控制子系统的时间先后排序。

步骤S505：下发街景地图采集任务；

具体的，所述街景数据采集控制子系统按照预设的无人机调度算法将未解决的街景地图数据更新需求分配当前可调配的适当的无人机，可以根据该预设街景设置区域的面积大小、地理环境分配满足具体性能要求的无人机执行。

步骤S506：无人机执行街景地图采集任务；

具体的，所述无人机接收所述街景数据采集控制子系统发送的遥控指令，根据预先定制好的航迹规划飞入待测预设街景设置区域的上方，并爬升或降低到指定拍摄高度，按照指定拍摄间隔拍摄符合预设拍摄要求的街景地图图像信息。

步骤S507：采集数据进行合成处理，生成街景地图数据；

具体的，本实用新型实施例中对无人机采集的数据进行合成处理之前，还可以包括各种对图像信息进行预处理的方法步骤，还可以加入无人机的定位数据、电子地图信息等各种数据辅助生成完整的街景地图。

步骤S508：街景地图数据存入数据库；

具体的，所述街景地图数据存入数据库，可以按照最节约存储空间的方式存储，每次仅仅存储最新更新的街景地图数据；也可以在不考虑存储空间的情况下，将各个历史版本和最新的街景地图数据按照时间排序依次存储，这样，当有需要的时候，用户可以按照时间检索相应版本的街景地图。

步骤S509：更新该街景设置区域的数据采集时间；

步骤S510：街景地图周期性更新任务完成。

本实用新型实施例所公开了一种智能化主动图像采集与更新方法，具体的以常见的街景地图更新为例进行了详细说明，利用无人机航拍来采集大规模的街景地图图像信息数据，与现有的街景拍摄车出行拍摄方式相比，该系统采集成本低并且图像采集过程的系统性强、智能化程度高，消除了人为操作的随意性；通过对街景地图图像采集的更新频率设计，可以极大提高街景地图图像采集与更新的频率。同时，通过优先级排序和无人机调度算法，可以实现多无人机同时出发进行图像采集，更进一步提高了图像采集与更新的频率。

本实用新型实施例中其它内容参见上述实用新型实施例中的内容，在此不再赘述。

本实用新型可以带来这些有益的技术效果：本实用新型实施例公开的智能化主动图像采集与更新系统，通过无人机航拍采集大范围的图像信息数据，降低了采集成本低；通过系统化的控制设计，可以实现图像采集的智能化，不需人为操作就可以按照预设的更新频率采集新的图像数据，消除了人为触发的随机性。同时，通过人工调度算法和优先级排序，可以进一步提高图像采集的效率和无人机的利用率。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种智能化主动图像采集与更新系统，其特征在于：包括图像更新子系统和图像数据采集控制子系统，所述图像更新子系统与所述图像数据采集控制子系统之间能够双向通信，其中，

所述图像更新子系统适用于定义预设区域并向所述图像数据采集控制子系统发送所述预设区域的数据更新需求，所述预设区域的定义包括确定该区域的地理信息、记录数据更新时间、设定更新频率；

所述图像数据采集控制子系统适用于接收所述数据更新需求，按照预设规则将图像采集任务分配给适当的无人机并接收所述无人机回传的遥测数据。

2.根据权利要求1所述的智能化主动图像采集与更新系统，其特征在于：所述图像更新子系统和所述图像数据采集控制子系统分别是计算机处理器和中央控制器，所述计算机处理器连接所述中央控制器，所述中央控制器连接所述无人机，所述计算机处理器进一步包括预设区域管理模块和周期性图像更新模块，所述预设区域管理模块连接所述周期性图像更新模块，其中，

所述预设区域管理模块适用于定义所述预设区域，至少确定各个预设区域的地理范围与上次数据更新时间，并设定该预设区域的更新频率；

所述周期性图像更新模块适用于提取所述预设区域管理模块中的预设区域信息，判断该预设区域是否存在数据更新需求。

3.根据权利要求2所述的智能化主动图像采集与更新系统，其特征在于：所述计算机处理器还包括优先级分配模块，所述周期性图像更新模块连接所述优先级分配模块，其适用于当所述周期性图像更新模块判断至少一预设区域存在数据更新需求时，将所述数据更新需求进行优先级排序，并将排序后的数据更新需求发送至所述中央控制器。

4.根据权利要求3所述的智能化主动图像采集与更新系统，其特征在于：所述中央控制器包括无人机调度模块、遥测数据接收模块和遥控指令发送模块，所述无人机调度模块连接所述优先级分配模块和所述遥控指令发送模块，所述遥控指令发送模块连接所述无人机，所述无人机连接所述遥测数据接收模块，其中，

所述无人机调度模块适用于按照预设规则将图像采集任务分配给适当的无人机所述图像采集任务中包括所述预设区域的航迹规划、拍摄要求；

所述遥测数据接收模块适用于接收所述无人机回传的遥测数据。

5.根据权利要求4所述的智能化主动图像采集与更新系统，其特征在于：还包括图像处理子系统，其适用于接收所述图像数据采集控制子系统发送的无人机采集数据，并对所述采集数据进行合成处理。

6.根据权利要求5所述的智能化主动图像采集与更新系统，其特征在于：还包括图像数据存储子系统，其适用于接收所述图像处理子系统合成处理后的图像数据，并将其存入数据库中。

7.根据权利要求4所述的智能化主动图像采集与更新系统，其特征在于：所述中央控制器还包括更新通知模块，其适用于确认完成图像采集任务后，将对应的预设区域设置为更新需求已完成，并向所述计算机处理器发送更新成功通知。

8.根据权利要求7所述的智能化主动图像采集与更新系统，其特征在于：所述计算机处理器接收所述更新成功通知，更新所述预设区域的数据采集时间。

9.根据权利要求6所述的智能化主动图像采集与更新系统，其特征在于：还包括图像呈现子系统，其连接所述计算机处理器和所述图像数据存储子系统，根据相应请求调取所述图像数据存储子系统中存储的图像信息进行显示。

10.根据权利要求6所述的智能化主动图像采集与更新系统，其特征在于：还包括人机交互模块，其连接所述计算机处理器、中央控制器、图像处理子系统及图像数据存储子系统。