[发明专利]航空摄影图像拾取方法和航空摄影图像拾取装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过小型无人航空运输工具（UAV）的航空摄影（aerial photograph）图像拾取方法和航空摄影图像拾取装置。

背景技术

在来自上空的摄影或来自上空的勘测（surveying）中，能够获得通过来自地面的摄影或地面上的勘测不能够获得的信息，并且摄影在禁止入内（off-limit）的区域中是可能的，或者能够获得在其中勘测是困难的区域中的信息。另外，近年来，由于作为远程受控的例如小型飞机或小规模直升机等的小型飞行物体的性能中的改进、远程控制技术中的改进、以及另外在图像拾取设备的性能中的改进、微型化的促进以及其他方面，图像拾取设备能够被安装在小型飞行物体中。通过远程地控制飞行物体，能够以无人的方式执行来自上空的摄影。另外，飞行物体能够根据预设的飞行时刻表（flight schedule）进行自律的飞行。

在通过小型飞行物体执行摄影的情况下，尽管期望主体是水平的，但是实际上主体是轻重量的，以及主体通常被风冲走，或主体通常被倾斜。因此，在固定安装的图像拾取设备中，光轴取决于主体的状态被倾斜，并且倾斜方向不固定。

在宽范围中制备（prepare）图像的情况下或在制备立体图像的情况下，彼此相邻的两个图像被重叠，在重叠部分中为所述两个图像共用的连接点（接合点（tie point））被提取，并且基于该接合点，所述图像被组合。然而，如上所描述的，当在光轴被倾斜或倾斜角或倾斜方向不固定的状态中取得的图像被顺序地彼此组合时，在广泛范围中结果得到的图像被失真或弯曲，并且存在不能获取正确的组合图像的问题。

发明内容

本发明的目的是提供航空摄影图像拾取方法和航空摄影图像拾取装置，其能够利用简单的配置执行精确的三维地形测量。

为了获得上述目的，根据本发明的航空摄影图像拾取方法包括使得包括GPS设备和用于向下取得图像的图像拾取设备的飞行物体蜿蜒曲折地飞行的步骤，在其中方向在蜿蜒曲折的飞行中被改变的每个顶点上取得图像的步骤，从彼此相邻的至少三个顶点取得的图像的共同重叠部分中提取特征点的步骤，将所述图像中的两个顶点的两个图像确定作为一组并且由所述GPS设备为关于至少两组的每组获得所述两个顶点的位置信息的步骤，基于位置信息和基于所述两个图像的所述特征点执行对应于所述特征点的测量点的摄影测量（photogrammetry）的步骤，以及当所述测量点的勘测结果在至少所述两组中彼此一致时将所述特征点确定作为用于图像组合的接合点的步骤。

另外，在根据本发明的航空摄影图像拾取方法中，从在一个顶点上取得的图像中提取所述特征点，并且在所述特征点中执行图像跟踪并且在下一顶点上取得的图像中指定所述特征点。

另外，在根据本发明的航空摄影图像拾取方法中，基于所述接合点和由所述GPS设备测量的所述三个顶点的三维坐标，实施在所述三个顶点上取得的所述图像的摄影位置计算和倾斜的定向计算的本地处理。

另外，根据本发明的航空摄影图像拾取装置包括飞行物体以及GPS设备、导航装置、用于在所述飞行物体之下取得图像的图像拾取设备、图像处理单元和在所述飞行物体中提供的主算术控制单元，并且在航空摄影图像拾取装置中所述主算术控制单元具有飞行计划数据，用于使所述飞行物体蜿蜒曲折地飞行，基于来自所述GPS设备的位置信息和所述飞行计划数据来制备飞行引导数据，基于所述飞行引导数据控制所述导航装置以及使得所述飞行物体蜿蜒曲折地飞行并且所述图像拾取设备在其中方向在蜿蜒曲折的飞行中被改变的每个顶点上取得图像，以及所述图像处理单元从彼此相邻的至少三个顶点取得的图像的共同重叠部分中提取特征点；以及所述主算术控制单元确定彼此相邻的两个图像作为一组，基于所述特征点为关于至少两组的每组执行摄影测量，当至少两个勘测结果彼此一致时将所述特征点确定作为接合点，以及基于所述接合点和所述三个顶点的位置信息实施所述图像的定向计算。