[发明专利]一种基于无人机的局部区域地形正射影像快速构建方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于无人机的局部区域地形正射影像快速构建方法和系统，该方法具体包括无人机模块接收拍摄指令，无人机模块航拍并发送实时影像，接收无人机模块发送的实时影像并拼接实时图像，实时更新三维数字地图。本发明提出的基于无人机的局部区域地形正射影像快速构建方法和系统，通过无人机对目标区域进行拍摄，服务器实时接收影像并进行图像拼接，可以在三维数字地球中实时更新拼接后的高精度影像。本发明最显著的特点是实时性，对于抢险救灾和军事侦察等需要快速构建目标区域环境的场景有着重要的应用前景。

技术领域

本发明属于地理信息系统技术领域，特别是涉及一种基于无人机的局部区域地形正射影像快速构建方法和系统。

背景技术

随着社会和科技的发展，社会各行业对高分辨率地图和地理信息的需求越来越迫切。现在的地图影像多数是通过卫星和载入航空飞机获取，这样的方式难以满足影像获取的精度和实时性。相比之下，小型无人机航拍技术具有灵活性强、操作方便、分辨率高、成本较低等优点，在局部区域高精度影像获取方面具有显著优势。

由于无人机需要观测的区域较大，单张影像不能覆盖整个目标区域，需要拍摄多张影像，然后通过图像拼接技术将多张影像融合成一幅完整的影像。现在的方法多数是无人机将所有拍摄的影像存储下来，然后通过图像拼接软件统一整体拼接。这种方法有明显的延迟性，无法在无人机航拍结束后就立刻得到目标区域影像。因此如何实时获取目标区域的完整影像是目前的一个研究难点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种基于无人机的局部区域地形正射影像快速构建方法和系统，用以解决现有技术中无法将无人机航拍的图像实时融合成一幅完整的目标区域的影像的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于无人机的局部区域地形正射影像快速构建方法，包括：无人机模块接收拍摄指令；无人机模块航拍并发送实时影像；接收无人机模块发送的实时影像并拼接实时图像；实时更新三维数字地图。

具体地，无人机模块接收拍摄指令，包括：参数设置模块设置拍摄参数，具体包括拍摄影像精度、影像横重叠率、影像纵重叠率和拍摄区域；无人机飞行规划模块确定飞行参数，具体包括飞行高度和飞行路径；指令发送模块将拍摄参数和飞行参数发送给无人机模块。

优选地，飞行参数中的飞行路径为往复式全覆盖路径。

具体地，接收无人机模块发送的实时影像并拼接实时图像，包括：影像接收模块接收无人机模块发送的实时影像；图像拼接模块对实时影像进行图像配准处理和图像融合处理。

具体地，图像配准处理具体包括：图像拼接模块根据实时影像确定影像的重叠区域，并在该重叠区域进行SURF算法特征匹配。图像融合处理具体包括：图像拼接模块采用图像金字塔多尺度融合算法对图像配准后的图像进行图像融合。

具体地，实时更新三维数字地图，包括：瓦片切割模块对拼接后的实时图像进行瓦片切割处理；三维数字地球构建模块构建三维数字地球；更新模块将瓦片切割模块切割得到的瓦片实时更新到三维数字地球。

具体地，三维数字地球构建模块构建三维数字地球，包括：三维数字地球构建模块利用osgEarth软件构建三维数字地球。

具体地，更新模块将瓦片切割模块切割得到的瓦片实时更新到三维数字地球，包括：更新模块检测buffer文件夹中是否存在瓦片，如果存在瓦片，根据瓦片名计算其经纬度，加载该瓦片至内存，并将该瓦片添加到toLoadQueue队列；将该瓦片移动至save文件夹；更新模块判断toLoadQueue队列是否为空，如果不为空，则新建一个节点，并将瓦片添加至所述三维数字地球的所述新建节点上；更新模块渲染更新三维数字地球。