本发明专利技术公开了一种航线规划方法、装置及计算机存储介质，属于航摄技术领域，所示航线规划方法中，所述航线包括环形航线，航线规划方法包括如下步骤：S1、获得相机在目标物表面的相机视场投影；S2、根据所述相机视场投影，获得环形航线下的相机视场投影集；S3、根据所述相机视场投影集，获得有效区域圆；S4、采用若干区域块对测区进行分割；其中，任意区域块均能够被所述有效区域圆覆盖；S5、根据所述区域块进行环形航线规划。本方法不仅能够用于环形航线规划，同时可根据测区数据采集需要，灵活调整数据采集精度。所示装置及计算机存储介质均包括用于执行所述航线规划方法的计算机程序。括用于执行所述航线规划方法的计算机程序。括用于执行所述航线规划方法的计算机程序。
【技术实现步骤摘要】
航线规划方法、装置及计算机存储介质
[0001]本专利技术涉及航摄
，特别是涉及一种航线规划方法、装置及计算机存储介质。
技术介绍
[0002]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，该技术一般通过从一个垂直相机、四个倾斜相机进行摄影数据采集，即通过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，进一步用于生成三维城市模型等。
[0003]日常作业中，采用环形航线进行倾斜摄影数据采集已经成为一种较为常用的方式，该方式的实施一般采用预先规划好航线的方式。现有技术中，如申请号为：CN202110489091.X、CN202010827080.3、CN202210102216.3等技术方案均涉及环航线规划方法。同时在这些技术方案中，提供了如通过剔除与目标区域无交集的航线，从而达到提高测量效率的目的技术方案；通过在目标区域设置工字形圆心排布线，并以该工字形圆心排布线进行绕圈规划的技术方案；通过有效航线与环绕航线的重合关系，对有效航线进行修正以达到剔除无用飞行路径等目的的技术方案。其他的，如申请号为：CN202010566897.X，专利技术创造名称为无人机航线规划方法、装置、无人机及存储介质的技术方案中，提出了一种利用实时数据更新进行航线规划的技术方案。针对环航线，区别于工字形航线规划、S形航线规划，现有技术中并未披露更多的航线规划方法。
[0004]提出一种新的航线规划方式，无疑对丰富航摄技术具有促进意义。
技术实现思路
[0005]针对上述提出的提出一种新的航线规划方式，无疑对丰富航摄技术具有促进意义的技术问题，本专利技术提供了一种航线规划方法、装置及计算机存储介质。本方案提供了一种新的环形航线规划方法，本方法不仅能够用于环形航线规划，同时可根据测区数据采集需要，灵活调整数据采集精度。
[0006]针对上述问题，本专利技术提供的航线规划方法、装置及计算机存储介质通过以下技术要点来解决问题：航线规划方法，所述航线包括对测区进行航拍的环形航线，包括如下步骤：S1、根据航拍设备参数以及飞行参数，获得相机在目标物表面的相机视场投影；S2、根据所述相机视场投影，将环形航线上各拍摄点形成的相机视场投影进行叠合，获得环形航线下的相机视场投影集；S3、根据所述相机视场投影集，获得有效区域圆，所述有效区域圆为：圆心位于相机视场投影集的中心，半径小于或等于R的圆；其中，所述R为相机视场投影集外接圆的半径；
S4、采用若干区域块对测区进行分割；其中，任意区域块均能够被所述有效区域圆覆盖；S5、根据所述区域块进行环形航线规划。
[0007]本方案中，所述步骤S1用于获得相机的相机视场投影，步骤S2用于获取相机视场投影集，作为本领域技术人员，根据飞行目的，当目标对象为地貌或地面建筑物等时，测区为地面，这样，目标物表面的相机视场投影即为设定飞行参数下相机视场在地面形成的地面投影，当运用为如空中设备航拍时，目标物表面的相机视场投影即为设定飞行参数下相机视场在设备表面形成的表面投影，所述地面投影、表面投影均为相机在某一姿态下的视场覆盖区域。以获得相机视场地面投影（当并非为空对地航拍时，本领域技术人员亦可根据相机与被拍摄物的空间相对位置关系进行等同计算）作为所述相机视场投影为例，作为本领域技术人员，在以环形航线作为拍摄航线的飞行航线上，设备参数中如飞行航高、相机倾斜角度决定环形航线的半径，更进一步的，飞行航高根据具体航拍项目所需的分辨率要求、设备参数（如镜头焦距与像元尺寸）决定，这样，在飞行航高下，利用相机的水平视场角以及相机的垂直视场角，结合飞行航高，即可获得相机视场投影，结合以上具有特定半径的环形航线上的拍摄点分布，即可获得相机视场投影集。
[0008]以上相机视场投影集为相机视场地面投影的集合，通过该集合形成的图形，获得步骤S3中的有效区域圆，作为本领域技术人员，环形航线多采用相机进行倾斜摄影的方式，在常规矩形相机传感器的作用下，所形成的相机视场地面投影多为梯形，当有效区域圆的半径为R时，所述相机视场投影集最外侧的顶角均落在半径为R的有效区域圆圆周上，当有效区域圆的半径小于R时，相应圆即为圆心与相机视场投影集外接圆同心、圆周位于相机视场投影集外接圆内侧的圆。
[0009]在步骤S4中，利用步骤S3获得的有效区域圆即可得到区域块，具体区域块的尺寸以及形状本领域技术人员根据所需进行选择即可，限定为任意区域块均能够被所述有效区域圆覆盖，这样，可使得各区域块均为环形航线下的有效采集区域。
[0010]在步骤S5中，利用所述区域块完成环形航线规划。
[0011]区别于现有技术，本方案提出了一种通过航拍设备参数以及飞行参数获得相机视场投影集后，利用相机视场投影集获得有效区域圆，再通过有效区域圆关联区域块，通过该区域块进行环形航线规划的航线规划方法，本方法可在航拍设备执行航拍任务之前完成，实施简单。
[0012]本方案中通过限定为利用以上R限定有效区域圆的最大半径，这样，可利用与有效区域圆半径关联的：当有效区域圆的半径介于R与如下提出的R1之间时，有效区域圆的半径越小，测区特征在航片中的曝光率越高且在各张航片中特征信息越清晰，可使得作业人员能够根据现场情况、设备参数等，在获得R以后，根据任务要求选择满足要求的有效区域圆半径。即本方案为一种便于作业人员根据任务需求，能够在作业效率与航拍质量进行均衡选择的技术方案：当有效区域圆的半径取值为小于R1时，满足要求的区域块更小，在对测区采用区域块进行分割时，将获得过多的区域块数量，根据现有单个区域块一般对应单个环形航线的航拍方式，将使得测区中出现更多数量的环形航线，而当有效区域圆的半径取值为R1时，如不考虑如航线轨迹精度等影响，相机视场地面投影中的特征理论上是可以落在每一张航片中的，故在拍摄设备的拍摄参数以及拍照点设置下，选取为有效区域圆的半径
取值为小于R1时将过多的牺牲航拍效率和增加航拍数据量但并不能带来更多的实质性数据质量提升。
[0013]作为所述的航线规划方法更进一步的技术方案：如上所述，作为一种可保障航拍效率以及合理控制航拍数据的实现方式，设置为：所述有效区域圆的半径大于或等于R1；其中，所述R1为相机视场投影集内切圆的半径。
[0014]作为本领域技术人员，针对完整测区，在一般运用中，完整航线中包括多个环形航线，作为一种在满足测区数据获取的同时可减小环形航线数量以提升航拍效率以及减少航拍数据量的实现方案，设置为：还包括区域块剔除步骤，所述区域块剔除步骤位于步骤S4与步骤S5之间；其中，所述区域块剔除步骤为：完成步骤S4后，计算每个区域块是否与测区存在交集，将与测区无交集的区域块进行剔除，利用剩余的区域块进行环形航线规划。本方案的构思为：如采用包围盒算法获得测区的包围盒面域时，因为测区边界不规则，可能存在与测区无交集的区域块，本方案通过将这些区域块进行剔除，可有效缩短航线以及减少航拍数据量。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.航线规划方法，所述航线包括对测区进行航拍的环形航线，其特征在于，包括如下步骤：S1、根据航拍设备参数以及飞行参数，获得相机在目标物表面的相机视场投影；S2、根据所述相机视场投影，将环形航线上各拍摄点形成的相机视场投影进行叠合，获得环形航线下的相机视场投影集；S3、根据所述相机视场投影集，获得有效区域圆，所述有效区域圆为：圆心位于相机视场投影集的中心，半径小于或等于R的圆；其中，所述R为相机视场投影集外接圆的半径；S4、采用若干区域块对测区进行分割；其中，任意区域块均能够被所述有效区域圆覆盖；S5、根据所述区域块进行环形航线规划。2.根据权利要求1所述的航线规划方法，其特征在于，所述有效区域圆的半径大于或等于R1；其中，所述R1为相机视场投影集内切圆的半径。3.根据权利要求1所述的航线规划方法，其特征在于，还包括区域块剔除步骤，所述区域块剔除步骤位于步骤S4与步骤S5之间；其中，所述区域块剔除步骤为：完成步骤S4后，计算每个区域块是否与测区存在交集，将与测区无交集的区域块进行剔除，利用剩余的区域块进行环形航线规划。4.根据权利要求1所述的航线规...
【专利技术属性】
技术研发人员：周建达，吴阳，刘云波，俞凯辉，顾勤华，童宗凯，孙俊飞，吴晓培，潘慧，宋普，谭希宇，倪佳琦，郦琛依，姚灶城，陈鹏洲，张帆，
申请(专利权)人：浙江省测绘科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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