申请/专利权人：湖北亿立能科技股份有限公司

申请日：2023-05-16

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN116576826B8

主分类号：G01C11/02

分类号：G01C11/02;G06V20/17;G06T7/62

优先权：

专利状态码：有效-专利证书作废公告;发明专利公报更正;发明专利更正

法律状态：2024.06.11#专利证书作废公告;2024.06.11#发明专利更正;2024.06.11#发明专利公报更正;2024.05.03#授权;2024.04.26#专利申请权的转移;2023.08.29#实质审查的生效;2023.08.11#公开

摘要：本发明公开了一种基于无人机的航测数据智能处理系统及方法，属于无人机航测数据处理技术领域。本发明包括S10：根据无人机在对应飞行位置的航测数据，对遮挡区域进行确定，结合无人机在对应飞行位置的飞行高度和航拍焦距，对无人机的航拍角度和航拍方向进行调整，以及对遮挡区域的遮挡面积进行确定，结合无人机摄像头调整角度后采集的航测数据，对遮挡区域的危险系数进行预测；S20：对遮挡区域进行复原处理；S30：根据调整后的危险系数向控制终端发送预警信息，控制终端根据预警信息对无人机的运动轨迹进行调整。本发明通过利用多个位置采集的遮挡区域的航测数据对遮挡区域的危险系数进行预测，预测结果更加精确，提高了系统对航测数据的处理效果。

主权项：1.一种基于无人机的航测数据智能处理方法，其特征在于：所述方法包括：S10：根据无人机在对应飞行位置的航测数据，对遮挡区域进行确定，结合无人机在对应飞行位置的飞行高度和航拍焦距，对无人机的航拍角度和航拍方向进行调整，以及对遮挡区域的遮挡面积进行确定，结合无人机摄像头调整角度后采集的航测数据，对遮挡区域的危险系数进行预测，其中，摄像头安装在无人机的底部和顶部；所述S10包括：S101：根据无人机的飞行轨迹对无人机在对应飞行位置的飞行高度、航测数据和无人机航拍焦距进行获取，无人机摄像头的航拍角度默认值为90°，安装在无人机底部和顶部的摄像头的航拍焦距、型号和航拍参数均相同；S102：根据无人机的航拍位置，对无人机在对应航拍位置的历史航测数据进行调取，将调取的历史航测数据与无人机在航拍位置获取的航测数据进行对比，根据对比结果判断无人机监测区域是否存在遮挡区域，若存在遮挡区域，则根据无人机在对应飞行位置的飞行高度、航测数据和无人机航拍焦距，对遮挡区域的遮挡面积进行确定，基于确定的遮挡面积，结合无人机底部摄像头调整角度后采集的航测数据，对遮挡区域的危险系数进行预测，具体方法为：a.根据无人机的飞行高度h和无人机航拍焦距f，通过fh对无人机的摄影比例尺进行确定；b.根据确定的无人机摄影比例尺和获取的航测数据，对遮挡区域的遮挡面积进行确定，利用区域Z对遮挡区域进行表示；c.当无人机监测到遮挡区域时，控制终端控制无人机以飞行高度h继续飞行，根据无人机在对应位置的飞行高度、获取的航测数据和无人机摄影比例尺，对无人机底部摄像头的航拍角度和航拍方向进行调整，调整后对无人机的航测数据进行采集，采集完成后将无人机底部摄像头的航拍角度调整至默认值，无人机底部摄像头的航拍角度调整值为：arctanlfh-vtf*GA，无人机的航拍角度调整方向为：遮挡区域相较于无人机的方向，其中，l表示无人机监测到遮挡区域时，无人机距离遮挡区域最近点的水平距离，v表示无人机的飞行速度，t表示无人机从监测到遮挡区域到无人机以调整后的航拍角度进行航拍的间隔时间，f表示无人机航拍焦距，G表示采集的航测影像对应的地面分辨率，A表示采集的航测影像的像元尺寸大小，f*GA表示无人机在飞行时底部摄像头相较于遮挡区域所在基准面的垂直高度；d.根据遮挡区域的遮挡边界，结合水平距离l，对无人机的航测数据采集点进行确定，若无人机按照运行轨迹进行飞行时，能够到达确定的航测数据采集点，则在无人机到达对应航测数据采集点时对无人机采集的航测数据进行采集，无人机底部摄像头在采集点的航拍角度调整值仍为：arctanlfh-vtf*GA，航拍角度调整方向仍为：遮挡区域相较于无人机的方向，航测数据采集点均位于遮挡区域上方；e.根据a中确定的摄影比例尺、c中采集的航测数据和d中采集的航测数据，对新增的遮挡区域的遮挡面积进行确定，基于确定结果，对遮挡区域的危险系数进行预测，具体的预测公式W为： 其中，i＝1,2,…,n，表示航测数据采集点对应的编号，n表示航测数据采集点总数，S表示区域Z的遮挡面积，si表示无人机在编号为i的航测数据采集点监测到的新增的与区域Z相邻的遮挡区域的遮挡面积，P表示无人机根据c中采集的航测数据监测到的新增的与区域Z相邻的遮挡区域的遮挡面积，表示新增的遮挡区域的重叠面积，W表示预测的区域Z的危险系数；S103：将S102中预测的遮挡区域的危险系数与β*1遮挡区域的遮挡面积进行比较，若危险系数＜β*1遮挡区域的遮挡面积，则此时需要对遮挡区域进行复原处理，若危险系数≥β*1遮挡区域的遮挡面积，则此时无需对遮挡区域进行复原处理，其中，β表示设定的比例系数；S20：根据S10中预测的遮挡区域的危险系数，结合其他无人机的运动轨迹，调动其他无人机以特定角度对遮挡区域的航测数据进行获取，基于获取的航测数据，对遮挡区域进行复原处理；所述S20包括：S201：根据S102中确定的无人机在飞行时底部摄像头相较于遮挡区域所在基准面的垂直高度f*GA，结合S102中无人机在航测数据采集点采集的航测数据，对遮挡区域的复原数据采集位置进行确定，具体的确定方法为：根据获取的无人机在航测数据采集点采集的航测数据，对无人机在航测数据采集点相较于遮挡区域所在基准面的垂直高度H进行计算，其中，H＝f*G1A1，G1表示无人机在航测数据采集点采集的航测影像对应的地面分辨率，A1表示无人机在航测数据采集点采集的航测影像的像元尺寸大小；根据H对遮挡区域的复原数据采集位置进行确定，确定的复原数据采集位置≤H＇-H，其中，H＇表示无人机在对应航测数据采集点飞行时底部摄像头相较于地面所在基准面的垂直高度；S202：对其他无人机的运动轨迹进行获取，以S201中确定的复原数据采集位置作为匹配区域，判断获取的运动轨迹是否与匹配区域存在重合区域，若存在，则对运动轨迹对应的无人机编号进行获取，以及无人机运动至重合区域时遮挡区域相较于无人机的方向进行获取，若不存在，则对运动轨迹对应的无人机编号进行筛除；S203：根据S202中获取的无人机运动至重合区域时遮挡区域相较于无人机的方向，以及对应编号无人机在重合区域的运动轨迹，对对应编号无人机顶部摄像头的拍摄角度进行调整，调整后对无人机的航测数据进行采集，采集完成后将无人机顶部摄像头的航拍角度调整至默认值，具体的调整公式F为： 其中，Q表示对应编号无人机进入重合区域时距离遮挡区域的水平距离，表示对应编号无人机在进入重合区域时底部摄像头相较于地面所在基准面的垂直高度，F表示对应编号无人机顶部摄像头的拍摄调整角度，对应编号无人机顶部摄像头的拍摄调整方向为：遮挡区域相较于对应编号无人机的方向；S204：对应编号无人机顶部摄像头拍摄角度调整后，对遮挡区域的航测数据进行采集，根据采集的航测数据对遮挡区域进行复原处理；S30：在遮挡区域复原过程中，对遮挡区域的危险系数进行调整，根据调整后的危险系数向控制终端发送预警信息，控制终端根据预警信息对无人机的运动轨迹进行调整；所述S30包括：S301：在遮挡区域复原过程中，根据遮挡区域的复原完成度和复原结果，对遮挡区域的危险系数进行调整，调整后的危险系数为：W-1[X*α*1-γ]，其中，α表示遮挡区域的复原完成度，表示遮挡区域的遮挡面积，γ表示遮挡区域被复原后复原区域仍被遮挡的比例系数；S302：将S301中调整后的危险系数与设定阈值进行比较，若W-1[X*α*1-γ]＞设定阈值，则控制终端弹出预警信息窗口，反之，则控制终端不会弹出预警信息窗口；S303：控制终端在弹出预警信息窗口时，控制终端控制对应编号的无人机向遮挡区域所在位置的相反方向进行运动。

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