[发明专利]面向高速公路的无人机摄影测量的摄影分区方法及装置

说明书

本发明涉及高速公路设计和施工技术领域，公开了一种面向高速公路的无人机摄影测量的摄影分区方法及装置，根据波谷和波峰将离高速公路中心线局部高程最大值处和最小值处最近的公路里程点作为航线分区点，再根据各公路里程点到与其相邻的航线分区点的直线距离是否超过阈值来继续划分，然后根据相邻两个航线分区点的高程变化值是否超过无人机相对航高接着划分，最后根据相邻两个航线分区点之间的距离是否超过无人机最大航程划分，本发明实现了顾及DEM的无人机航线的精准规划，在保证有效的航向、旁向重叠度的基础之上，减少数据冗余，减轻图像拼接和空三解算的工作量，提高现场无人机影像的拼接速度和作业效率，满足项目航飞现场作业效率及应急需要。

技术领域

本发明涉及高速公路设计和施工技术领域，特别是涉及一种面向高速公路的无人机摄影测量的摄影分区方法及装置。

背景技术

随着我国加大新基建投资和建设力度，促进了我国高速公路的快速发展，特别是为了拉动山区经济建设，近些年不断在山区规划新的线路，导致高速公路勘测设计更加复杂、要求更高，需要更高精度的勘测结果。近些年快速发展的无人机遥感技术具有“精细准确、机动灵活、安全性高、快速高效、作业成本低”等显著优势，可以获取高精度的影像图及数字地面模型，给高速公路勘测、设计及施工的方式及效率带来了新突破。

摄影分区是无人机摄影测量的关键因素，特别是对于带状的高速公路，可靠、优化的摄影分区更是高精度的影像图及数字地面模型获取的关键。目前无人机摄影分区多是人工根据经验，在参考高差限制的基础上，在谷歌地图等在线地图手动划分。对于长距离的带状高速公路，其高程起伏比较大且道路弯曲多，人工手动划分摄影区域受主观性影响，导致无人机摄影区域划分不合理，影响了高速公路带状影像图及数字地面模型的精度，致使无人机摄影测量在高速公路勘测、设计及施工等方面的优势难以充分发挥和推广。摄影分区是通过在高速公路上划分无人机航线分区点，相邻两个无人机航线分区点之间的区域就构成摄影分区。

现有技术公开了一种无人机带状区域航线规划方法，包括步骤：S1：获取带状区域范围；S2：根据预设条件计算航线间距，并根据所述航线间距生成航点，所述预设条件包括旁向重叠率、地面分辨率和传感器参数；所述航线间距为两条相邻航线之间的距离；S3：根据所述航点生成带状区域的目标航线，所述目标航线由至少一条航线组成。该专利的目标航线分割通过计算目标航线的总航程，并根据预设的航速获得总飞行时间；根据架次条件进行目标航线分割，将目标航线按区域分割成多段航线或者分割成多条航线，使得所有架次的航线、航程与目标航线和航程匹配，并输出分割后的每个架次分别对应的航线；所述架次条件包括无人机的续航时间和最大航程。即，该专利是根据航线的总航程、无人机的续航时间和最大航程来确定无人机航线分区点的，而航线的总航程是通过地图上的高速公路的长度并参考高差限制得到的，并且在划分时是平均划分的，但是高速公路项目多位于山区，不仅高差起伏大、路线较长且不规则，现场扰动比较大，因此，上述方法会导致无人机摄影区域划分不合理，影响测量精度，并且容易造成数据冗余、图像拼接和空三解算困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种效率高、精度更优的面向高速公路的无人机摄影测量的摄影分区方法及装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种面向高速公路的无人机摄影测量的摄影分区方法，包括如下步骤：

S1、获取待测量的高速公路的公路里程点坐标和沿线DEM数据；

S2、根据公路里程点坐标生成高速公路的中心线；

S3、以高速公路的中心线为中心，向高速公路的中心线两侧偏移一定距离，形成带状区域，构成缓冲区，作为高速公路无人机航空摄影测量范围；

S4、根据高速公路所在区域的波谷和波峰，计算高速公路中心线局部高程最大值和最小值，并将离高速公路中心线局部高程最大值处和最小值处最近的公路里程点作为无人机航线分区点；