[发明专利]一种多无人机协作构建三维调查地图的方法和装置

说明书

本发明提供了一种基于多无人机的三维地图构建方法、装置、系统及其电子设备和计算机可读存储介质，所述方法包括获取至少两个无人机在飞行过程中采集的带有环境调查数据的至少两个地图数据；基于所述至少两个地图数据，生成融合的带有所述环境调查数据的三维调查地图。本发明通过多个无人机感知自身周围的树木和环境数据信息，来构建增强式的三维地图。其中每一台无人机均独立构建地图并完成对应区域的调查，同时后台服务器端将各个无人机的三维地图信息进行融合处理，并通过后台服务器和各个无人机之间的信息交互分享融合后的地图，避免不同无人机对同一部分进行重复探测，保证系统能尽快完成整个未知区域的三维地图构建。

技术领域

本发明属于无人机控制领域，具体涉及一种多无人机协作构建三维调查地图的方法和装置。

背景技术

随着科学技术的不断发展，无人机技术日臻完善，集人工智能、自主飞行、信号处理等多种核心技术于一身，在各行各业都得到了广泛应用，除了在交通领域利用其摄像技术进行实时路况的监测，以及在军事领域用于侦查战况和干扰、摧毁目标以外，使用无人机进行未知领域的探索正成为一个新兴的方向。

在森林工业中，对森林进行探测是一项重要的工作，对森林数据进行采集、处理、预测森林资源等处理，对森林管理和生态监测具有重要意义。在森林探测领域使用无人机进行森林数据的采集、处理、是一种高效的方法，无人机相比卫星更容易部署，并且遥测距离近、测量精度高。因此，行业内逐步出现各种使用无人机进行森林探测的方法和实践。

目前大多数利用无人机进行森林环境探测的方法，需要将GPS信息和拍摄的环境图像信息相融合，进行无人机的定位和导航。但在实际的森林探测中，飞机可能需要在树冠下飞行，此时GPS信号无法为无人机提供位置信息，甚至GPS信号会被树冠所遮挡，导致信号受到干扰无法获取无人机的定位信息。同时GPS信息也无法提供障碍物信息；此外，如果使用一台无人机进行森林调查，由于电力续航受限而且由于树木障碍物使得无人机无法快速飞行，使得大面积森林调查难以快速完成。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种多无人机构建三维调查地图的方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，通过多个无人机之间自主协作完成未知区域的完整的三维地图的构建。

本发明的第一方面提供了一种多无人机协作构建三维调查地图的方法，包括：

获取至少两个无人机在飞行过程中采集的带有环境调查数据的至少两个地图数据；

基于所述至少两个地图数据，生成融合的带有所述环境调查数据的三维调查地图。

在一些实施例中，所述环境调查数据为森林环境调查数据,所述三维调查地图为显示森林区域内树木和环境信息的三维地图。

在一些实施例中，还包括：基于已生成融合的三维调查地图，实时判断各个无人机采集的地图数据是否与所述已生成融合的三维调查地图存在重叠部分；如果存在重叠部分，则发送改变飞行方向的指令给对应的无人机。

在一些实施例中，所述重叠部分的判断包括：提取各个无人机采集的地图数据的多个特征点信息，如果与已生成融合的三维调查地图存在多个相同的特征点信息则判断为存在重叠部分；和/或，比对各个无人机与公共位置参考点的相对位置信息，如果与已生成融合的三维调查地图中的相对位置信息相同，则判断为存在重叠部分。

在一些实施例中，所述无人机的飞行高度包括在树冠之上和/或在树冠之下。

在一些实施例中，所述无人机在树冠之上飞行时获取空中信息，所述空中信息包括树木的高度信息、种类信息、地理位置信息、冠幅信息和冠层点云密度信息中的至少一个；所述无人机在树冠之下飞行时获取地面信息，所述地面信息包括树木下方的直径信息、圆直度信息、种类信息、密度信息和地理位置信息中的至少一个。

在一些实施例中，还包括基于所述空中信息和地面信息进行交叉验证。