[发明专利]基于搭载光场相机的无人机光伏电站地形三维测绘建模系统

权利要求书

1.一种基于搭载光场相机的无人机光伏电站地形三维测绘建模系统，其特征在于：包括无人机系统(1)和地面工作站(5)，所述无人机系统(1)设有GPS定位系统(2)、光场相机(3)和无线发射系统(4)，所述地面工作站(5)设有无线接收系统(6)、中央处理器(7)、立体显示器(8)和无人机起降台(9)；无人机通过光场相机(3)对地面进行拍照，在无人机系统(1)内部搭载GPS定位系统(2)和无线发射系统(4)，所述无线发射系统(4)负责将GPS定位信号和光场相机拍摄信号实时发射到地面工作站(5)中；所述地面工作站(5)的无线接收系统(6)对无人机发来的信号实时接收并传输到中央处理器(7)中，并通过实时三维数据重建算法重建出真实三维场景信息，最后通过立体显示器(8)进行三维数据显示。

2.根据权利要求1所述的基于搭载光场相机的无人机光伏电站地形三维测绘建模系统，其特征在于：所述无人机系统(1)外形为四翼或者六翼，巡航时间在3小时以上，装有可搭载1公斤以上多机型的无人机云台。

3.根据权利要求1所述的基于搭载光场相机的无人机光伏电站地形三维测绘建模系统，其特征在于：所述光场相机(3)固定在无人机云台上，摄像端垂直朝下，刷新率为60HZ，感光芯片分辨率为8k以上，单微透镜下覆盖子像素个数大于250个，1000米深度范围内分辨率高于0.5米。

4.根据权利要求1所述的基于搭载光场相机的无人机光伏电站地形三维测绘建模系统，其特征在于：所述无线发射系统(4)实时采集GPS定位信号和光场相机拍摄信号，并发射给地面工作站(5)中的无线接收系统(6)；所述无线接收系统(6)实时接收来自无线发射系统(4)发来的信号，并传输给中央处理器(7)。

5.根据权利要求1所述的基于搭载光场相机的无人机光伏电站地形三维测绘建模系统，其特征在于：无人机从地面工作站(5)的无人机起降台(9)起飞，飞往待测绘区域；到达指定区域后，无线发射系统(4)采集光场相机(3)的每一帧图片和当时对应的GPS定位系统(2)所提供的位置信息，其中位置信息中包括无人机所在位置及高度；地面工作站(5)的无线接收系统(6)接收到来自无人机的信号后，将图片信息和GPS位置信息通过双信道同时发给中央处理器(7)的服务器；服务器通过算法计算出该图片的实时三维信息，并通过立体显示器(8)进行刷新显示；重复上述步骤，当无人机飞遍整个光伏电站地形勘探区域时，地面工作站(5)也完成了对该区域的同步电脑三维精确重建。

6.根据权利要求1所述的基于搭载光场相机的无人机光伏电站地形三维测绘建模系统，其特征在于：所述实时三维数据重建算法为：当中央处理器(7)接收到光场相机(3)某一帧场景图片和对应的GPS位置信息A(x,y,z)后，其中z表示无人机的海拔高度，根据场景图片可以像素偏移微透镜光轴的位置△(m,n),算出该像素点对应的地面物体距离光场相机(3)的距离H，那么该地面物体距离水平面的高度就是z-H；通过光场相机(3)的高度z和视场角β，可以估算出该帧图片所显示地面信息的实际物理范围(x-△x:x+△x,y-△y:y-△y,o),那么根据光场相机位置A(x,y,z)、实际物理范围(x-△x:x+△x,y-△y:y-△y,o)以及该物理点高度z-H,就可以算出该物理点的实际三维位置坐标(x’,y’,z-H)；重复上述步骤，可以重建出该帧图片中每一个像素对应的地面物体的三维位置坐标。