[发明专利]用于三维模型重建的无人机路径确定方法及装置

摘要

本发明公开了用于三维模型重建的无人机路径确定方法及装置，该方法包括如下步骤：构造构成被拍摄建筑的轮廓的三维点模型；确定无人机围绕所述建筑的飞行路径的拍摄点，使得每个拍摄点所述无人机上的相机能够拍摄覆盖所述三维点模型的相应点集，并且相邻的拍摄点所述相机拍摄覆盖的点集的重叠率大于重叠率阈值；控制所述无人机按照所述飞行路径飞行，并在相应的拍摄点控制所述相机对所述建筑进行拍摄。仅需要获取三维重建目标建筑的高度值及二维正射影像图，便可计算出满足三维重建要求的最少拍摄点集，从而为三维重建数据采集过程提供指导，确保采集的影像照片满足三维重建要求，同时避免采集冗余的影像信息，提高三维重建过程的效率。

主权项

1.用于三维模型重建的无人机路径确定方法，其特征是，包括如下步骤：S1、构造构成被拍摄建筑的轮廓的三维点模型；S2、确定无人机围绕所述建筑的飞行路径的拍摄点，使得每个拍摄点所述无人机上的相机能够拍摄覆盖所述三维点模型的相应点集，并且相邻的拍摄点所述相机拍摄覆盖的点集的重叠率大于重叠率阈值；S3、控制所述无人机飞到所述飞行路径上的拍摄点，并控制所述相机对所述建筑进行拍摄；在步骤S2中，所述无人机路径包括拍摄所述建筑的立面的立面飞行路径和拍摄所述建筑的顶面的顶面飞行路径，先确定初始的立面、顶面飞行路径，然后计算相邻的拍摄点所述相机拍摄覆盖的点集的重叠率，直至相邻的拍摄点所述相机拍摄覆盖的点集的重叠率大于重叠率阈值，确定满足三维重建的重叠率要求的立面飞行路径和顶面飞行路径的参数，由此确定无人机飞行路径；其中，初始的立面飞行路径的参数通过如下算法确定：H3Initial＝2×D1Initial×tan(FOV_V)×(1‑Overlap_Side)其中，D1Initial、H3Initial、H1Initial分别是初始飞行路径中无人机与所述建筑的水平距离、上下相邻的飞行路径段之间的距离、飞行路径的最低高度，Speed_UAV是无人机的飞行速度，Intervel_Photo是相机的拍照间隔，FOV_H和FOV_V分别是相机水平视角的1/2和垂直视角的1/2，Overlap_Heading是无人机航向上的重叠率阈值，Overlap_Side是建筑的垂直方向的重叠率阈值，Height_Building是所述建筑的高度；确定初始的立面最高拍摄层的高度H2，初始的最高拍摄层的高度H2确保同时拍摄到建筑立面与顶面；其中，通过如下算法确定所述顶面飞行路径：D2＝2×H4×tan(FOV_H)×(1‑Overlap_Side)其中，H4表示所述顶面飞行路径至所述建筑的顶面的垂直距离，D2表示所述顶面飞行路径中相邻的路径段之间的距离。