[发明专利]无人机自动拍照的控制方法、控制系统及无人机

说明书

技术领域

本发明涉及无人机拍照控制技术领域，尤其涉及一种无人机自动拍照的控制方法、控制系统及无人机。

背景技术

在越来越多的应用中，人们开始利用无人机对物体进行影像数据采集。采集的数据主要分两项用途，一是对采集的原始影像数据进行直接分析，二是利用原始影像数据经过后处理软件对被检测物体的三维模型重建出来。不管哪个用途，都对影像数据采集这个过程有严格的要求。例如，在对物体表面原始影像数据进行分析时，为了保证表面数据不漏采集，相邻的两张图片就必须要保证一定的重叠率。三维模型重建时对所采集相邻影像的重叠率要求更高，一般较为精确的三维模型重建都需要相邻影像有70％以上的重叠率，如果该重叠率不能保证，轻则重建出的三维模型精度降低，重则无法重建(重叠率不够高导致图片间的特征匹配失败)，及其影响效率。

为了保证相邻影像的重叠率，目前业内有两种自动化的影像数据采集方法：网格式采集法与环绕式采集法。这两种方法都需要用户在无人机起飞前就划定拍摄区域、为无人机规划好飞行航线。

目前瑞士的Pix4D公司还有一种较以上两种方法稍智能一些的数据采集方法：固定间隔采集。该方法不需要飞行前先规划好路线，在飞行中，当飞机距离上一拍照地点达到某阈值时，即触发快门指令。但该方法还是无法很好地保证相邻影像的重叠率，特别是对几何复杂度大的物体进行影像采集时。

因此，有必要提供一种新的无人机自动拍照的控制方法、控制系统及无人机以解决上述问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种无人机自动拍照的控制方法、控制系统及无人机，其不但可以自动进行拍照，而且还减少了采集不必要的数据。

本发明提供了一种无人机自动拍照的控制方法，包括如下步骤：

S1、利用机载相机获取两张图片，其中一张所述图片为当前实时图片，记录获取两张所述图片的位置参数和时间参数；

S2、提取两张所述图片中的特征点；

S3、将所述特征点输入匹配器，找出两张所述图片中共同的所述特征点，并记为匹配点；

S4、根据所述匹配点确定两张所述图片的差异参数；

S5、根据所述差异参数以及预设的差异参数阈值判断无人机是否进行拍照。

优选的，在步骤S2中，利用计算机视觉算法提取所述图片中的特征点。

优选的，所述计算机视觉算法为Oriented FAST and Rotated BRIEF(ORB)算法。

优选的，在步骤S3中，还包括滤除明显错误的所述匹配点。

优选的，在步骤S4中，所述差异参数包括两张所述图片的相对旋转量、位移量以及形变量。

优选的，在步骤S5中，所述差异参数阈值为机载相机的快门触发逻辑。

优选的，在步骤S5中，还包括步骤：

若无人机不进行拍照，则判断无人机自上一次拍照后移动的距离是否大于预设的距离阈值或者判断无人机自上一次拍照后飞行的时间是否大于预设的时间阈值，若大于则进行拍照。

优选的，在步骤S5中，还包括步骤：

当两张所述图片找到的匹配点数量低于预设的匹配点数量阈值，或者无法计算出差异参数时，触发拍照。

本发明还提供了一种无人机自动拍照的系统，包括：

图片获取模块，用于利用机载相机获取两张图片，其中一张所述图片为当前实时图片，并记录获取两张所述图片的位置参数和时间参数；

特征点提取模块，用于提取两张所述图片中的特征点；

匹配点查找模块，用于将所述特征点输入匹配器，找出两张所述图片中共同的所述特征点，并记为匹配点；

差异参数获取模块，用于根据所述匹配点确定两张所述图片的差异参数；

差异参数判断模块，用于根据所述差异参数以及预设的差异参数阈值判断无人机是否进行拍照。

优选的，所述匹配点查找模块还用于滤除明显错误的所述匹配点。

本发明还提供了一种无人机，包括所述的无人机自动拍照的控制系统。

与相关技术相比，本发明提供的无人机自动拍照的控制方法、控制系统及无人机具有如下有益效果：可以在保证相邻图片的重叠率与物体表面数据采集的完整性，同时减少采集不必要的数据，使得在尽可能保证数据完整性与可用性的前提下减少后期数据处理的负担；可以实现手动飞行时全自动影像采集，增加了数据采集的灵活性。

附图说明

图1是本发明无人机自动拍照的控制方法的流程图；

图2是本发明无人机自动拍照的控制系统的框架图。