【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无人机航拍技术及施工场地规划，具体地说是一种基于无人机正射航拍图的施工场地规划系统及其规划方法。
技术介绍
1、施工现场场地布置是施工项目前期准备的基础以及重要的工作，其平面布置与划分直接影响工程进度和质量。在进行施工现场平面布置与划分时，需要考虑诸多因素，包括施工工艺、安全要求、材料存放和运输、设备安装等。
2、随着无人机技术的迅速发展和普及，无人机正射航拍图在其的应用日益广泛。其能够快速、高效地获取大面积、高分辨率的地形和地表信息，为工程测量、城市规划、国土资源调查等提供了精确的数据支持。
3、现有技术中有以下不足之处：
4、1.传统施工现场场地布置难以满足工程建设过程的各项需要，特别是在经济性，场地占地利用率，环境保护等方面有较大不足，浪费大量的人力物力，并且，不合理的场地布置可能导致建筑垃圾和废水排放无序，破坏周边生态环境，引发环保处罚。
5、2.以往施工现场场布多采用全站仪、经纬仪等根据场区红线进行施工现场场布闭合导线测量，虽然能够满足精度要求，但效率较为缓慢，导致增加项目的时间成本。而且，缓慢的测量进度可能会延误后续施工工序的开展，造成人员和设备的闲置。
技术实现思路
1、通过无人机拍摄并合成正射航拍图进行场地规划，以解决
技术介绍
中问题；本专利技术提供一种基于无人机正射航拍图的施工场地规划系统及其规划方法。
2、本专利技术技术方案如下：
3、一种基于无人机正射航拍图的施工场地规划系统，
4、无人机模块，所述无人机模块包括无人机航线规划软件和能够安装摄像装置的无人机；
5、图像采集模块，所述图像采集模块集成在无人机的摄像装置中，用于采集航拍图像；
6、点位测量模块，所述点位测量模块包括全站仪，全站仪先建立测量基准点和测量关键点位，用于进行项目红线范围测量和标注，无人机随后飞行获取整体影像；
7、图像处理模块，所述图像处理模块能够与图像采集模块通信连接，用于对图像采集模块采集的图像进行合成及校正处理，得到正射航拍图；
8、场地规划模块，所述场地规划模块通信连接点位测量模块和图像处理模块，用于根据测量标注结果和正射航拍图绘制场地布置规划图。
9、优选的，所述图像处理模块利用rainbow cloud和pix4d对沿航线飞行时的照片进行全数合成，得到项目范围内的航拍图像；
10、合成原理如下：图像处理模块利用无人机内地表数字高程模型dem，结合通过航空或卫星图像获取到的数字基础地图dbm与dem进行匹配，通过特征点提取和匹配算法找到dbm和dem之间的对应关系；使用dbm与dem之间的对应关系，对dbm进行几何校正，校正方法包括但不限于消除透视畸变、校正图像的旋转和倾斜，校正完成后将图像像素映射到地面坐标，得到正射航拍图。
11、优选的，所述特征点提取和匹配算法有如下方法和基准：
12、特征提取特征包括边缘、角点和纹理，边缘通过边缘检测算法提取，角点则使用harris角点检测算法获取，纹理特征通过灰度共生矩阵等方法进行提取；
13、匹配的基准基于特征的相似性，包括位置、方向以及周围的局部灰度模式；
14、使用欧氏距离来度量特征之间的相似程度，当相似度大于95%并小于105%时，就认为这些特征是匹配的，找到足够数量的匹配特征对，利用这些匹配关系建立dbm和dem之间的数学变换模型，确定它们之间的整体对应关系。
15、优选的，所述场地规划模块包括合成单元和绘制单元；
16、所述合成单元在点位测量模块将项目cad总图中的红线点坐标标注好后，导出pdf并在photo shop软件中与正射航拍图进行同时处理，将cad图中的项目红线等比例放样至正射航拍图中；
17、正射航拍图处理过程如下：将经过几何校正和亮度校正的图像重新投影到一个平面上，使得地面上的每个像素点都位于该平面上的特定位置；获得了垂直投影的正射航拍图，使用图像处理软件，将cad图中的红线位置直接根据点位将工程项目红线体现在直观的正射航拍图中。
18、优选的，所述绘制单元同时将进行布置施工现场包括但不限于作业区域规划、办公、生活和消防各类设施按比例要求，绘制在已放样好红线的正射航拍图中，直接进行施工现场场布图绘制，得到直观且完全符合现场实际的施工现场场地布置平面图。
19、一种基于无人机正射航拍图的施工场地规划方法，包括以下步骤：
20、步骤1：仪器设备无人机、全站仪和遥控设备，软件rainbow cloud、pix4d和photoshop及项目cad总图准备；
21、步骤2；无人机飞行航线规划，利用rainbow cloud无人机航线规划软件手机端或pc端进行航线规划；
22、步骤3：无人机进行飞行任务，将无人机启动并连接至遥控设备，导入已规划好的航线，无人机校准后，在遥控设备上点击“按规划航线飞行”，无人机即自动起飞达到预定高度后开始按规划航线飞行；
23、步骤4：现场点位测量，使用全站仪对项目内红线进行范围测量及标注；
24、步骤5：正射航拍图合成场布图绘制，图像处理模块利用rainbow cloud、pix4d对沿航线飞行时的照片进行全数合成，得到项目范围内的航拍图像；
25、步骤6：cad图定位线绘制，将项目cad总图中的红线点坐标标注好后，导出pdf并在photo shop软件中与正射航拍图进行同时处理；
26、步骤7：cad图放样至正射航拍图中，将cad图中的项目红线等比例放样至正射航拍图中；
27、步骤8：场布图绘制，将即将进行布置施工现场作业区域规划、办公、生活、消防等各类设施按等比例要求绘制在已放样好红线的正射航拍图中，得到直观且完全符合现场实际的施工现场场地布置平面图；
28、步骤9：场布施工，根据绘制的场布图对场地进行场布施工。
29、优选的，所述步骤2飞行航线规划中，在输入任务名称后开始航线规划，根据软件给出的信息，进行航点数量、主航线数、航线长度、航线方向及拍照模式设置，同时通过拖动白色圆点，调整飞行范围，结合cad总图范围进行飞行。
30、优选的，所述步骤3中无人机执行航线任务期间，操作者实时监控无人机飞行动态，确保飞行器在预定的航线上执行任务，并且无人机将自动在低电量模式下返航，降落更换电池完成后，在遥控设备上点击“继续航线任务”即可。
31、优选的，所述步骤4中全站仪进行项目红线范围测量及标注时，至少测设3个点位，点位之间的距离取闭合导线中最长的线段；测量完成的点位，用醒目的定位桩进行定位，点位之间的线段建议采用拉线或洒灰线的方式标注在地面上。
32、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
33、1、本专利技术通过无人机正射航拍图，结合先进的图像处理技术，迅速且全面地获取施工场地的详尽信息，使本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于无人机正射航拍图的施工场地规划系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述一种基于无人机正射航拍图的施工场地规划系统，其特征在于：所述图像处理模块利用Rainbow Cloud和Pix4D对沿航线飞行时的照片进行全数合成，得到项目范围内的航拍图像；
3.如权利要求2所述一种基于无人机正射航拍图的施工场地规划系统，其特征在于：所述特征点提取和匹配算法有如下方法和基准：
4.如权利要求1所述一种基于无人机正射航拍图的施工场地规划系统，其特征在于：所述场地规划模块包括合成单元和绘制单元；
5.如权利要求4所述一种基于无人机正射航拍图的施工场地规划系统，其特征在于：所述绘制单元同时将进行布置施工现场包括但不限于作业区域规划、办公、生活和消防各类设施按比例要求，绘制在已放样好红线的正射航拍图中，直接进行施工现场场布图绘制，得到直观且完全符合现场实际的施工现场场地布置平面图。
6.一种适用于上述权利要求1-5中任意一项所述的基于无人机正射航拍图的施工场地规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.如权利要求6
8.如权利要求6所述一种基于无人机正射航拍图的施工场地规划方法，其特征在于：所述步骤3中无人机执行航线任务期间，操作者实时监控无人机飞行动态，确保飞行器在预定的航线上执行任务，并且无人机将自动在低电量模式下返航，降落更换电池完成后，在遥控设备上点击“继续航线任务”即可。
9.如权利要求6所述一种基于无人机正射航拍图的施工场地规划方法，其特征在于：所述步骤4中全站仪进行项目红线范围测量及标注时，至少测设3个点位，点位之间的距离取闭合导线中最长的线段；测量完成的点位，用醒目的定位桩进行定位，点位之间的线段建议采用拉线或洒灰线的方式标注在地面上。
...【技术特征摘要】
1.一种基于无人机正射航拍图的施工场地规划系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述一种基于无人机正射航拍图的施工场地规划系统，其特征在于：所述图像处理模块利用rainbow cloud和pix4d对沿航线飞行时的照片进行全数合成，得到项目范围内的航拍图像；
3.如权利要求2所述一种基于无人机正射航拍图的施工场地规划系统，其特征在于：所述特征点提取和匹配算法有如下方法和基准：
4.如权利要求1所述一种基于无人机正射航拍图的施工场地规划系统，其特征在于：所述场地规划模块包括合成单元和绘制单元；
5.如权利要求4所述一种基于无人机正射航拍图的施工场地规划系统，其特征在于：所述绘制单元同时将进行布置施工现场包括但不限于作业区域规划、办公、生活和消防各类设施按比例要求，绘制在已放样好红线的正射航拍图中，直接进行施工现场场布图绘制，得到直观且完全符合现场实际的施工现场场地布置平面图。
6.一种适用于上述权利要求1-5中任意一项所述的基于无人机正射...
【专利技术属性】
技术研发人员：冉霖，何淑，王雪岚，朱波，洪靖，李维，黄欢欢，
申请(专利权)人：贵州建工集团第二建筑工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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