【技术实现步骤摘要】
本申请涉及植物生态监控，特别是涉及一种对野外植物进行多点多角度拍摄的装置及其工作方法。
技术介绍
1、野外植物是指在野外生长的野生植物，因其独特的生长环境和生物学特性而被广泛研究。传统的野外植物监测方法依赖地面行走或无人机空拍技术对野外植物的生长情况进行长时间跟踪记录，但地面行走耗时耗力，无人机空拍的拍摄效果差，这是由于野外植物往往生长在高山密林之中，因为地形限制导致无人机无法准确获得野外植物的多拍摄位置点多拍摄角度图像，而单张图像只能提供单独视角的信息，往往无法兼顾被拍的野外植物的植株结构和环境状态。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种对野外植物进行多点多角度拍摄的装置及其工作方法，可自动完成野外植物的多点多角度拍摄，且拍摄效果好，能够准确获得野外植物的多拍摄位置点多拍摄角度图像，兼顾野外植物的植株结构和环境状态。
2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案。
3、第一方面，本申请提供了一种对野外植物进行多点多角度拍摄的装置，所述对野外植物进行多点多角度拍摄的装置包括：牵引系统、图像采集系统和控制系统；
4、所述牵引系统包括多个牵引模块，所述牵引模块包括长度调节部件和牵引部件，所述长度调节部件固定安装在固定杆上，所述牵引部件的固定端与所述长度调节部件相连接，所述长度调节部件用于调节所述牵引部件的长度；不同所述牵引模块的长度调节部件固定安装在不同位置的固定杆上，野外植物位于由不同位置的固定杆所围成的范围内；
5、所述图像采集系统包
6、所述控制系统分别与所述长度调节部件、所述云台和所述拍摄部件通信连接；
7、所述控制系统用于根据预设的拍摄位置点生成多个第一控制指令，每一所述第一控制指令对应一个所述长度调节部件；所述长度调节部件用于基于所述第一控制指令调节所述牵引部件的长度，以使所述拍摄部件处于预设的拍摄位置点；
8、所述控制系统还用于在所述拍摄部件处于预设的拍摄位置点之后，根据预设的拍摄角度生成第二控制指令；所述云台用于基于所述第二控制指令调节所述拍摄部件的拍摄角度，使所述拍摄部件的拍摄角度为预设的拍摄角度；
9、所述控制系统还用于在所述拍摄部件的拍摄角度为预设的拍摄角度之后，生成拍摄指令；所述拍摄部件用于基于所述拍摄指令，在预设的拍摄位置点以预设的拍摄角度对野外植物进行拍摄，得到拍摄图像。
10、可选地，所述牵引模块为3个。
11、可选地，所有所述长度调节部件的安装高度相同。
12、可选地，所述牵引部件为牵引绳或者牵引杆，所述牵引绳为滑索，所述牵引杆为电动伸缩杆；当所述牵引部件为牵引绳时，所述长度调节部件为电动卷线机；当所述牵引部件为牵引杆时，所述长度调节部件为电机。
13、可选地，所述牵引模块还包括：第一无线控制单元，所述第一无线控制单元与所述长度调节部件通信连接；所述图像采集系统还包括：第二无线控制单元，所述第二无线控制单元分别与所述云台和所述拍摄部件通信连接；
14、所述控制系统包括控制部件和指令发送单元；所述控制部件与所述指令发送单元通信连接；所述指令发送单元分别与所述第一无线控制单元和所述第二无线控制单元通信连接。
15、可选地，所述固定杆为野外生长的树木的树干或者人工在野外架设的杆；所述云台为电动云台；所述拍摄部件为摄像机或者相机。
16、第二方面，本申请提供了一种对野外植物进行多点多角度拍摄的装置的工作方法，应用于上述的对野外植物进行多点多角度拍摄的装置，所述对野外植物进行多点多角度拍摄的装置的工作方法包括：
17、根据预设的拍摄位置点生成多个第一控制指令，每一所述第一控制指令对应一个长度调节部件，分别将所述第一控制指令发送至对应的长度调节部件；长度调节部件用于基于所述第一控制指令调节牵引部件的长度，以使拍摄部件处于预设的拍摄位置点；
18、在拍摄部件处于预设的拍摄位置点之后，根据预设的拍摄角度生成第二控制指令，并将所述第二控制指令发送至云台；云台用于基于所述第二控制指令调节拍摄部件的拍摄角度，使拍摄部件的拍摄角度为预设的拍摄角度；
19、在拍摄部件的拍摄角度为预设的拍摄角度之后，生成拍摄指令，并将所述拍摄指令发送至拍摄部件；拍摄部件用于基于所述拍摄指令，在预设的拍摄位置点以预设的拍摄角度对野外植物进行拍摄，得到拍摄图像。
20、可选地，根据预设的拍摄位置点生成多个第一控制指令，具体包括：
21、对于每一长度调节部件，根据长度调节部件的安装位置点的空间坐标和预设的拍摄位置点的空间坐标，计算长度调节部件对应的调节长度，并基于所述调节长度生成长度调节部件对应的第一控制指令。
22、可选地，根据预设的拍摄位置点生成多个第一控制指令，具体包括：
23、在拍摄部件当前所处位置点和预设的拍摄位置点之间进行线性插值，得到若干个中间位置点；
24、对于每一长度调节部件，执行以下步骤：
25、对于每一位置点，根据长度调节部件的安装位置点的空间坐标和所述位置点的空间坐标，计算长度调节部件对应的调节长度，并基于所述调节长度生成长度调节部件对应的控制指令；所述位置点为中间位置点或预设的拍摄位置点；所有所述控制指令组成长度调节部件对应的第一控制指令。
26、可选地，根据长度调节部件的安装位置点的空间坐标和预设的拍摄位置点的空间坐标，计算长度调节部件对应的调节长度，具体包括：以长度调节部件的安装位置点的空间坐标和预设的拍摄位置点的空间坐标作为输入，利用调节长度计算公式计算长度调节部件对应的调节长度；
27、所述调节长度计算公式为：
28、；
29、其中，为第i个长度调节部件对应的调节长度；为预设的拍摄位置点的x坐标；为第i个长度调节部件的安装位置点的x坐标；为预设的拍摄位置点的y坐标；为第i个长度调节部件的安装位置点的y坐标；为预设的拍摄位置点的z坐标；为第i个长度调节部件的安装位置点的z坐标。
30、根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果。
31、本申请提供了一种对野外植物进行多点多角度拍摄的装置及其工作方法，该装置包括：牵引系统、图像采集系统和控制系统，牵引系统包括多个牵引模块，牵引模块包括长度调节部件和牵引部件，图像采集系统包括云台和拍摄部件，控制系统根据预设的拍摄位置点生成多个第一控制指令，每一第一控制指令对应一个长度调节部件，长度调节部件基于第一控制指令调节牵引部件的长度，以使拍摄部件处于预设的拍摄位置点，控制系统根据预设的拍摄角度生成第二控制指令，云台基于第二控制指令调节拍摄部件的拍摄角度，使拍摄部件的拍摄角度为预设的拍摄角度，控制系统生成拍摄指令，拍摄部件基于拍本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种对野外植物进行多点多角度拍摄的装置，其特征在于，所述对野外植物进行多点多角度拍摄的装置包括：牵引系统、图像采集系统和控制系统；
2.根据权利要求1所述的对野外植物进行多点多角度拍摄的装置，其特征在于，所述牵引模块为3个。
3.根据权利要求1所述的对野外植物进行多点多角度拍摄的装置，其特征在于，所有所述长度调节部件的安装高度相同。
4.根据权利要求1所述的对野外植物进行多点多角度拍摄的装置，其特征在于，所述牵引部件为牵引绳或者牵引杆，所述牵引绳为滑索，所述牵引杆为电动伸缩杆；当所述牵引部件为牵引绳时，所述长度调节部件为电动卷线机；当所述牵引部件为牵引杆时，所述长度调节部件为电机。
5.根据权利要求1所述的对野外植物进行多点多角度拍摄的装置，其特征在于，所述牵引模块还包括：第一无线控制单元，所述第一无线控制单元与所述长度调节部件通信连接；所述图像采集系统还包括：第二无线控制单元，所述第二无线控制单元分别与所述云台和所述拍摄部件通信连接；
6.根据权利要求1所述的对野外植物进行多点多角度拍摄的装置，其特征在于，所述固定
7.一种对野外植物进行多点多角度拍摄的装置的工作方法，应用于权利要求1-6中任一项所述的对野外植物进行多点多角度拍摄的装置，其特征在于，所述对野外植物进行多点多角度拍摄的装置的工作方法包括：
8.根据权利要求7所述的对野外植物进行多点多角度拍摄的装置的工作方法，其特征在于，根据预设的拍摄位置点生成多个第一控制指令，具体包括：
9.根据权利要求7所述的对野外植物进行多点多角度拍摄的装置的工作方法，其特征在于，根据预设的拍摄位置点生成多个第一控制指令，具体包括：
10.根据权利要求8所述的对野外植物进行多点多角度拍摄的装置的工作方法，其特征在于，根据长度调节部件的安装位置点的空间坐标和预设的拍摄位置点的空间坐标，计算长度调节部件对应的调节长度，具体包括：以长度调节部件的安装位置点的空间坐标和预设的拍摄位置点的空间坐标作为输入，利用调节长度计算公式计算长度调节部件对应的调节长度；
...【技术特征摘要】
1.一种对野外植物进行多点多角度拍摄的装置，其特征在于，所述对野外植物进行多点多角度拍摄的装置包括：牵引系统、图像采集系统和控制系统；
2.根据权利要求1所述的对野外植物进行多点多角度拍摄的装置，其特征在于，所述牵引模块为3个。
3.根据权利要求1所述的对野外植物进行多点多角度拍摄的装置，其特征在于，所有所述长度调节部件的安装高度相同。
4.根据权利要求1所述的对野外植物进行多点多角度拍摄的装置，其特征在于，所述牵引部件为牵引绳或者牵引杆，所述牵引绳为滑索，所述牵引杆为电动伸缩杆；当所述牵引部件为牵引绳时，所述长度调节部件为电动卷线机；当所述牵引部件为牵引杆时，所述长度调节部件为电机。
5.根据权利要求1所述的对野外植物进行多点多角度拍摄的装置，其特征在于，所述牵引模块还包括：第一无线控制单元，所述第一无线控制单元与所述长度调节部件通信连接；所述图像采集系统还包括：第二无线控制单元，所述第二无线控制单元分别与所述云台和所述拍摄部件通信连接；
6.根据权利要求1所述的对野外植物进行多点多角度拍...
【专利技术属性】
技术研发人员：王美娜，邸跃，梁帅，李健，饶文辉，陈洁珊，段晓娟，
申请(专利权)人：深圳市兰科植物保护研究中心，
类型：发明
国别省市：
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