[发明专利]一种圆环式倾斜拍摄方法和系统

说明书

本发明公开了一种圆环式倾斜拍摄方法和系统，所述方法包括如下步骤：获取拍摄区域，计算拍摄区域的四至矩形；获取无人机高度，并设置外扩矩形；根据拍摄区域的外扩矩形生成无人机的飞行路径，其中所述飞行路径包括平移路径和圆环路径；根据所述无人机的飞行路径进行倾斜拍摄；将拍摄的数据用于三维模型重建和正射影像生成。所述方法和系统采用圆环式倾斜摄影方式进行三维模型重建，可以多个角度对地面进行倾斜拍摄，从而可以丰富三维模型重建图像信息。

技术领域

本发明涉及三维模型重建领域，特别涉及一种圆环式倾斜拍摄方法和系统。

背景技术

现有技术中，倾斜摄影三维模型重建可以从多个方向上观测三维模型重建对象，可以展现三维模型重建对象更多的图像信息，目前在三维数字城市的构建中有着广泛的应用。然而，目前传统的倾斜摄影方法需要用到多台传感器，分别从一个垂直角度，四个不同的倾斜角度对底地面物进行拍摄，传统的倾斜摄影方法成本较高，需要拍摄大量的图像，并且拍摄的图像的纹理不够丰富和清晰，存在较大的模型空洞等问题。

发明内容

本发明其中一个发明目的在于提供一种圆环式倾斜拍摄方法和系统，所述方法和系统采用圆环式倾斜摄影方式进行三维模型重建，可以多个角度对地面进行倾斜拍摄，从而可以丰富三维模型重建图像信息。

本发明另一个发明目的在于提供一种圆环式倾斜拍摄方法和系统，所述方法和系统通过圆环相互覆盖的方式进行拍摄用于三维模型重建，每一圆环在前一圆环基础上进行拍摄，从而可以有效地避免传统倾斜拍摄存在较大的拍摄空洞，有效地保障三维模型重建的覆盖面。

本发明另一个发明目的在于提供一种圆环式倾斜拍摄方法和系统，所述方法和系统采用计算待拍摄区域的最小矩形，并在最小矩形基础上设置一定宽度的外扩矩形，并在外扩矩形的外扩边上进行圆环拍摄，从而可以在较少的图片数量基础上实现全面的拍摄，提高三维模型重建图像绘制的效率。

本发明另一个发明目的在于提供一种圆环式倾斜拍摄方法和系统，所述方法和系统通过设置外扩的拍摄路线，从而可以更加立体地获取拍摄区域的图像信息。

为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种圆环式倾斜拍摄方法，所述方法包括如下步骤：

获取拍摄区域，计算拍摄区域的四至矩形；

获取无人机高度，并设置外扩矩形；

根据拍摄区域的外扩矩形生成无人机的飞行路径，其中所述飞行路径包括平移路径和圆环路径；

根据所述无人机的飞行路径进行倾斜拍摄；

将拍摄的数据用于建立三维模型重建和正射影像生成。

根据本发明其中一个较佳实施例，预设无人机参数和飞行参数，所述无人机参数包括无人机机型、无人机飞行高度h和云台角度α，飞行参数包括圆环半径R，圆环重叠率β，当前拍摄点和下个点的圆弧角ω，其中设置所述圆环重叠率β＝R_C/R，Rc为相邻两个相交圆环圆心相连的直线和该两圆环相交点重叠部分线段长度。

根据本发明另一较佳实施例，在外扩矩形上的无人机的飞行拍摄方法为：

控制无人机飞行至外扩矩形的一个圆环路径上，并在所述外扩矩形的端点为圆心以预设的半径R执行单个圆环路径飞行操作，同时对拍摄区域进行倾斜拍摄。

根据本发明另一较佳实施例，在外扩矩形上的无人机的飞行拍摄方法还包括：

根据圆环重叠率β计算相邻圆环路径在外扩边上的圆心位置，确定下个相邻圆环的圆环路径，当前圆环路径拍摄完成后，控制无人机从当前圆环路径顶部切线点沿着和相邻圆环相切的横向切线进行移动，移动到下一个圆环路径顶部切点，进一步依次执行相邻的圆环路径飞行操作，同时对拍摄区域倾斜拍摄。