滑坡面影像获取方法及装置、空三数据获取方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及空中摄影领域，具体而言，涉及滑坡面的影像获取方法及装置、空三数据获取方法。
【背景技术】
[0002]近年来，中国地震灾害频发，震区地壳断裂、地面山体破碎、地质环境十分脆弱。而潜在的滑坡地质灾害对新的安置点的人民生命财产构成了巨大的威胁，同时滑坡也是山区公路、铁路的主要病害之一。其中，滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。滑坡引起的山体垮塌以及暴雨后形成的泥石流常给国家建设和人民生命财产造成严重损失。因此有必要对滑坡进行量测和监控，以确保人民生命财产、公路、铁路的长期安全，并做出及时预测(主要是指定期对滑坡面进行测量，再将两次或多次的测量结果进行对比，以完成对滑坡面的监测)。高效的测量技术为滑坡的量测、监测和治理提供了重要的基础空间数据。
[0003]目前，对滑坡进行测量的主要方法有GPS大地形变测量法和近景摄影测量法。这两个方法的优缺点分析如下:(I)GPS大地形变测量法，该种测量方法的点位精度高，但是由于滑坡体人员难以靠近直接接触滑坡体观测，人力成本较高；(2)近景摄影测量方法，该方法测图时由于滑坡坡面有倾斜，坡度较大，导致测图时分辨率不一致，从而影响后续分析精度。
[0004]摄影测量方法中有一种优化近景摄影测量技术，其主要是利用量测相机或非量测相机，采用旋转摄影或平行摄影的方式对被监测区域进行摄影，用摄影测量软件系统LensPhoto获取被监测区域的三维表面点云模型，通过自动匹配两期影像控制点，将监测区域二期的相对三维模型转换到一期的绝对三维模型中，然后分别生成DEM模型，并对两期DEM模型进行叠加，计算滑坡体的绝对位移量和局部变化区域的位置以及面积大小，从而实现后期监测过程中无需量测控制点就可以完成山体的滑坡监测。
[0005]但在使用相机进行拍摄的时候，由于相机通常是从山脚下(滑坡面的底部)或者是某一固定点对滑坡面进行拍摄的，因而，滑坡面上距离相机较远位置的成像分辨率和距离相机较近位置的成像分辨率有很大差别，也就是相片的精度不稳定，从而在后期使用拍摄影像的时候造成错误。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供滑坡面的影像获取方法及装置、空三数据获取方法，以提高拍摄到的相片的稳定性。
[0007]第一方面，本发明实施例提供了一种滑坡面影像获取方法，包括:
[0008]获取目标滑坡面的滑坡角度；
[0009]根据所述滑坡角度和预先获取的航摄信息确定相邻两条航带间的爬升高度；
[0010]根据预先获取的首条航带和所述爬升高度确定多条优化航带；
[0011]控制飞行器沿多条所述优化航带进行航摄，以获取滑坡面影像。
[0012]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述根据所述滑坡角度和预先获取的航摄信息确定相邻两条航带间的爬升高度包括:
[0013]根据如下公式计算爬升高度:爬升高度=(1-旁向重叠度)X影像宽边长X航高/焦距X Sin (滑坡角度)。
[0014]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，在步骤所述控制飞行器沿预先获取的多条优化航带进行航摄，以获取滑坡面影像前还包括:
[0015]根据所述滑坡角度，计算相机主光轴垂直于所述滑坡面时，飞行器上相机的倾斜度；
[0016]根据所述相机的倾斜度调整所述飞行器上的相机。
[0017]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括:
[0018]根据预先获取的所述目标滑坡面多个位置点的三维数据，确定所述首条航带，所述首条航带与所述滑坡面平行，且所述首条航带上任意两个采样点与所述滑坡面垂直距离的差值小于预设阈值。
[0019]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，还包括:根据如下公式计算基线距离，基线距离=(1-航向重叠度)X影像窄边长X航高/焦距；
[0020]所述控制飞行器沿预先获取的多条优化航带进行航摄，以获取滑坡面影像包括:
[0021]根据所述基线距离和所述优化航带，确定飞行器上相机的曝光点；
[0022]控制飞行器上相机在飞行至所述曝光点的位置进行拍摄，以获取所述滑坡面影像。
[0023]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述飞行器为无人旋翼机。
[0024]第二方面，本发明实施例还提供了一种滑坡面影像获取装置，包括:
[0025]获取模块，用于获取目标滑坡面的滑坡角度；
[0026]爬升高度计算模块，用于根据所述滑坡角度和预先获取的航摄信息确定相邻两条航带间的爬升高度；
[0027]优化航带确定模块，用于根据预先获取的首条航带和所述爬升高度确定多条优化航带；
[0028]控制模块，用于控制飞行器沿预先获取的多条优化航带进行航摄，以获取滑坡面影像。
[0029]结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述爬升高度计算模块包括:
[0030]计算单元，用于根据如下公式计算爬升高度:爬升高度=(1-旁向重叠度)X影像宽边长X航高/焦距X Sin (滑坡角度)。
[0031]结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括:
[0032]基线距离计算模块，用于根据如下公式计算基线距离，基线距离=(1-航向重叠度)X影像窄边长X航高/焦距；
[0033]控制模块包括:
[0034]曝光点计算单元，用于根据所述基线距离和所述优化航带，确定飞行器上相机的曝光点；
[0035]拍摄单元，用于控制飞行器上相机在飞行至所述曝光点的位置进行拍摄，以获取所述滑坡面影像。
[0036]第三方面，本发明实施例提供了一种空三数据获取方法，基于权利要求1所述的一种滑坡面影像获取方法，还包括:
[0037]在所述目标滑坡面上设置多个标志点；
[0038]使用全站仪坐标测量法测定每个所述标志点的三维坐标；
[0039]使用多个标志点的三维坐标、多个滑坡面影像和预先获取的相机内方位元素进行空三计算以确定空三数据。
[0040]本发明实施例提供的一种滑坡面影像获取方法，采用爬高摄影方式进行影像获取，与现有技术中的在获取滑坡面影像的时候，均是采用在固定的测量点对滑坡面进行摄影，导致与摄影点距离不同的位置在影像上的分辨率不同，进而在后期使用影像的时候，造成错误相比，其通过先获取了目标滑坡面的滑坡角度和航摄信息，进而根据滑坡角度和航摄信息确定了两条航带之间的爬升高度，进而使得每条航带相对于滑坡面的高度是一定的，再根据预先获取的首条航带和所述爬升高度确定多条优化航带，从而使得飞行器沿着多条优化航带进行飞行和摄影，来获取滑坡面影像，由于每条航带相对于滑坡面的高度是一定的，从而保证了滑坡面的不同位置在影像中的分辨率均是相同的。
[0041]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0042]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提