[发明专利]一种基于无人机的深孔地质观测系统及观测方法

权利要求书

1.一种基于无人机的深孔地质观测系统，其特征在于：包括无人机(1)、服务器端(2)和观测终端(3)，所述无人机(1)上设有图像采集设备(4)和激光测距仪(5)，所述服务器端(2)包括设置在地面上的相互连接的处理单元(6)和存储单元(7)，所述图像采集设备(4)和激光测距仪(5)均通过无线通信模块(8)连接处理单元(6)，处理单元(6)通过通信网络与观测终端(3)相连，所述处理单元(6)接收并处理图像采集设备(4)和激光测距仪(5)所传递的检测数据，再对处理后的数据进行存储和传递，所述观测终端(3)用于向飞行器发送控制指令，并接收处理单元(6)所传递的三维重建图像进行显示。

2.如权利要求1所述的一种基于无人机的深孔地质观测系统，其特征在于：所述观测终端(3)为PC机或智能手机或平板电脑或头戴式VR系统。

3.一种基于权利要求2所述的观测系统的观测方法，其特征在于包括以下步骤：

一、当无人机(1)进入空洞内后，首先通过激光测距仪(5)测量空洞的深度，将深度数据传送给处理单元(6)，处理单元(6)根据空洞的深度确定合适的图像采集层的数量，再根据图像采集层的数量确定每个图像采集层的平均距离，将此空洞按测量深度平均等分成若干的图像采集层；

二、操作无人机(1)按由上到下的顺序使无人机在每个图像采集层上旋转一圈，同时使图像采集设备(4)朝向空洞的侧壁，以周向测量每个图像采集层处的空洞侧壁的图像信息，再操作无人机(1)逐层下落到下一层的图像采集层上重复上述过程进行图像采集，直至降落至空洞的底部；

三、处理单元(6)将照图像采集设备(4)所采集的图像实时传递给观测终端(3)，由观测终端(3)对空洞内的图像进行实时显示，观测终端(3)在虚拟显示过程中进行虚拟拍照，在图像采集设备(4)的视频录制结束后，处理单元(6)按照图像采集设备(4)所采集的各层图像信息和各层距离数据信息来对空洞内的地貌形态进行三维重建，并将所重建的三维模型图像由观测终端(3)进行显示。

4.如权利要求3所述的观测方法，其特征在于：步骤二中，无人机(1)降落到空洞的底部时，要与空洞的底部至少保持5cm的距离。

5.如权利要求3或4所述的观测方法，其特征在于：步骤三中，处理单元(6)将每层的图像采集层进行编号，此编号与该层的图像采集层所对应的深度位置相对应。