[发明专利]一种无人机无头自旋飞行倾斜摄影航拍方法

说明书

本发明涉及一种无人机无头自旋飞行倾斜摄影航拍方法，搭载单镜头相机的无人机采用无头自旋飞行模式，对目标区沿弓字形航线匀速飞行过程中，利用无人机机身的自旋转调节相机镜头的方向偏转角，并在设定的时间间隔调节相机镜头俯仰角度为垂直向下和倾斜45度，获取一个垂直向下加四个倾斜角度五个不同视角的图像，对目标区进行倾斜摄影三维建模的航拍图像采集。本发明方法可实现使用普通民用无人机对目标区进行一架次弓字形航线飞行，即可完成五个角度的拍照三维建模航拍图像的数据采集，大大提高了倾斜摄影的拍摄效率、降低了拍摄成本。

技术领域

本发明涉及倾斜摄影技术领域，特别是一种无人机无头自旋飞行倾斜摄影航拍方法。

背景技术

倾斜摄影技术是国际摄影测量领域近十几年发展起来的一项高新技术，该技术通过从一个垂直、四个倾斜、五个不同的视角同步采集影像，获取到丰富的建筑物顶面及侧视的高分辨率纹理。它不仅能够真实地反映地物情况，高精度地获取物纹理信息，还可通过先进的定位、融合、建模等技术，生成真实的三维城市模型。

目前，运用无人机进行三维地理信息重建时，需要相机以五个不同角度各拍一张相片，这五个角度分别是前45度、后45度、左45度、右45度和垂直向下。目前，传统拍摄方法有以下两种：

在飞行器上同时安装五台相机，分别调整为以上五个角度，无人机飞到拍照点时，五台相机同时曝光得到五张航片，此技术的缺点是五台相机一起安装所占体积和重量都比较大，小型无人机无法安装使用。如在大型固定翼无人机或多旋翼无人机上安装，会因大载重严重影响无人机的续航时间。

在飞行器上安装一台相机，角度调整至以上五个角度之一，飞完一个架次后，人工将相机调整至另一个角度安装，沿着上一个架次的航线再飞一遍。同一条航线飞行五个架次后即可完成数据采集，此方法的缺点是同一条航线要飞五次才能采集完各角度的相片，效率低下。

发明内容

为解决上述背景技术中的问题，本发明提供一种无人机无头自旋飞行倾斜摄影航拍方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无人机无头自旋飞行倾斜摄影航拍方法，搭载单镜头相机的无人机对目标区沿弓字形航线飞行过程中，采用无头自旋飞行模式，利用无人机机身的自旋转调节相机镜头的方向偏转角，并控制相机镜头俯仰角度为垂直向下和倾斜45度的切换，可获取一个垂直向下及四个45度倾斜角度的五个不同视角的倾斜摄影图像，在对目标区沿弓字形航线飞行过程中，连续进行五个不同视角拍摄，对目标区进行倾斜摄影的航拍图像采集。

进一步，所述无人机采用无头自旋飞行模式倾斜摄影航拍方法的具体步骤如下：

1）无人机采用无头自旋转飞行模式对目标区沿弓字形航线飞行，无人机机头朝向正前方时，控制相机镜头垂直向下并拍摄一张垂直向下正射相片；

2）无人机机头方向自旋转45度，同时控制相机镜头俯仰角偏转至45度倾斜，拍摄第一张倾斜相片；

3）无人机机头方向继续旋转90度，相机镜头俯仰角仍保持为45度倾斜不变，拍摄第二张倾斜相片；

4）无人机机头方向继续旋转90度，相机镜头俯仰角仍保持为45度倾斜，拍摄第三张倾斜相片；

5）无人机机头方向继续旋转90度，相机镜头俯仰角仍保持为45度倾斜，拍摄第四张倾斜相片；完成一组五个不同视角的相片拍摄；

6）无人机机头继续再旋转45度，机头方向重新朝向正前方，同时控制相机镜头俯仰角偏转至垂直向下，拍摄第二组的垂直向下正射相片；

7）无人机对目标区沿弓字形航线飞行整个过程中，不断重复循环以上步骤1）～步骤6），无人机飞行一架次目标区弓字形航线后，完成对目标区倾斜摄影三维建模的航拍图像数据采集。