[发明专利]应用于通信铁塔智能巡检的三维建模方法及装置

说明书

本发明涉及无人机领域，具体涉及应用于通信铁塔智能巡检的三维建模方法及装置，所述方法包括：确定所述通信铁塔的图像采集区域；根据所述通信铁塔的图像采集区域，生成无人机采集所述通信铁塔图像数据的飞行航线，所述飞行航线飞行折线及悬停航线；控制无人机沿着所述飞行航线飞行，依次到达所述飞行折线及所述悬停航线，在所述飞行折线及所述悬停航线上悬停并拍摄预定角度的通信铁塔图像数据；将各飞行折线及悬停航线的所述通信铁塔图像数据转化为点云数据，根据图像数据拍摄时的无人机姿态参数将所述点云数据统一到世界坐标系下，生成所述通信铁塔的三维模型。本发明提出了一种简单、高效建立通信铁塔的三维模型的方法。

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体涉及应用于通信铁塔智能巡检的三维建模方法及装置。

背景技术

随着国内航空业的发展，无人驾驶飞机技术渐渐趋向成熟，为电力线路、公安消防、海陆巡逻等方面提供了更新的技术方法和手段，对于通信铁塔的巡检项目，尤其是一些高山站点以及一些环境复杂的疑难站点而言，这些项目经常要求“短平快”，测量周期短、任务重、质量高，区域内地形、地貌复杂多变，有时测量人员、仪器设备无法到达。无人机实现了电子化、信息化、智能化巡检，提高了通信铁塔巡检的工作效率、应急抢险水平和通信保障可靠率。同时运营费用大大降低、起降场地无限制、操作简单、可安全方便地接近目标、完全可以由运检维护单位自行拥有、并独立完成作业和运维，可快速实现巡检目标的现场信息。只有对通信铁塔建模后才能更好地研究通信铁塔，然而，如何利用无人机快速、高效地对通信铁塔进行建模是目前行业研究的一个重点、难点。

发明内容

为克服以上技术问题，特别是现有技术中无法简单、高效地利用无人机建立通信铁塔的三维模型的问题，特提出以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种应用于通信铁塔智能巡检的三维建模方法，包括如下步骤：

根据通信铁塔的经纬度及高度，在控制系统中确定所述通信铁塔的图像采集区域；

根据所述通信铁塔的图像采集区域，生成无人机采集所述通信铁塔图像数据的飞行航线，所述飞行航线包括环绕所述通信铁塔的飞行折线及悬停于所述通信铁塔上空的悬停航线；

控制无人机沿着所述飞行航线飞行，依次到达所述飞行折线及所述悬停航线，在所述飞行折线上悬停并拍摄所述飞行折线上的预定角度的通信铁塔图像数据，在所述悬停航线上悬停并拍摄所述悬停航线上的预定角度的通信铁塔图像数据；

将各飞行折线及悬停航线的所述通信铁塔图像数据转化为点云数据，根据图像数据拍摄时的无人机姿态参数将所述点云数据统一到世界坐标系下，生成所述通信铁塔的三维模型。

进一步的，所述图像采集区域为四边形图像采集区域，所述飞行航行包括环绕所述四边形图像采集区域的多边形飞行折线，及悬停于所述四边形图像采集区域上空的悬停航线。

进一步的，所述生成所述通信铁塔的三维模型之后，还包括：

变换所述通信铁塔的图像采集区域，根据所述通信铁塔智能巡检的三维建模方法，生成新的图像采集区域下的通信铁塔的三维模型；

比较两个通信铁塔的三维模型的特征区域，计算所述特征区域的相似度，将所述相似度满足预设条件的特征区域筛选出来，作为确定的通信铁塔的三维模型的特征区域。

进一步的所述无人机姿态参数包括由无人机的传感器所确定的运动参数以及由无人机的拍摄模组确定的拍摄参数。

第二方面，本发明提供一种应用于通信铁塔智能巡检的三维建模装置，包括：

采集区域确定模块：用于根据通信铁塔的经纬度及高度，在控制系统中确定所述通信铁塔的图像采集区域；