一种无人机勘查交通事故现场的航拍图像采集方法及系统与流程

技术特征：

1.一种无人机勘查交通事故现场的航拍图像采集方法，其特征在于：包括以下步骤：

根据是否需要进行三维现场重建或现场动画模拟选择相应的交通事故现场无人机低空拍摄方案，所述交通事故现场无人机低空拍摄方案包括但不限于全局范围“弓”字形巡回垂直俯拍方案以及组合拍摄方案，所述组合拍摄方案由全局范围“弓”字形巡回垂直俯拍方案和局部立体场景多层次环绕倾斜拍摄方案叠加而成；

根据选择的无人机低空拍摄方案对无人机的拍摄参数进行选择和计算；

根据选择的无人机低空拍摄方案和无人机的拍摄参数进行交通事故现场拍摄，得到交通事故现场的航拍图像序列。

2.根据权利要求1所述的一种无人机勘查交通事故现场的航拍图像采集方法，其特征在于：所述根据是否需要进行三维现场重建或现场动画模拟选择相应的交通事故现场无人机低空拍摄方案这一步骤，其包括：

S11、判断是否需要进行三维现场重建或现场动画模拟选择相应的交通事故，若是，则执行步骤S13，反之，则执行步骤S12；

S12、选择全局范围“弓”字形巡回垂直俯拍方案作为交通事故现场无人机低空拍摄方案；

S13、选择组合拍摄方案作为交通事故现场无人机低空拍摄方案。

3.根据权利要求1所述的一种无人机勘查交通事故现场的航拍图像采集方法，其特征在于：所述根据选择的无人机低空拍摄方案对无人机的拍摄参数进行选择和计算这一步骤，其包括：

S21、对全局范围“弓”字形巡回垂直俯拍方案无人机的拍摄参数进行选择和计算；

S22、判断选择的无人机低空拍摄方案是否为组合拍摄方案，若是，则执行步骤S23，反之，则执行交通事故现场拍摄操作；

S23、对局部立体场景多层次环绕倾斜拍摄方案无人机的拍摄参数进行选择和计算。

4.根据权利要求3所述的一种无人机勘查交通事故现场的航拍图像采集方法，其特征在于：所述步骤S21包括：

设定无人机的高度H₀和拍摄间隔T₀；

根据无人机的高度H₀、相机的视角以及航拍图像的长短边比例分别计算航拍图像的长边在地面上的投影长度和航拍图像的短边在地面上的投影长度；

根据高度H₀、拍摄间隔T₀和航向方向上前后两幅图像重合度要求计算无人机的飞行速度V₀；

根据高度H₀和水平间隔航线上图像重合度要求计算水平航线间隔D₀；

根据拍摄间隔T₀、飞行速度V₀和水平航线间隔D₀计算待拍摄区域的拍摄时间T以及拍摄图像数量S，所述拍摄时间T的计算公式为：所述拍摄图像数量S的计算公式为：其中，a和b分别为待拍摄区域的航线边长度和水平边长度，为向上取整符号。

5.根据权利要求3或4所述的一种无人机勘查交通事故现场的航拍图像采集方法，其特征在于：所述步骤S23包括：

设定无人机航轨迹的四个高度H₁、H₂、H₃和H₄，相应的四种环绕半径R₁、R₂、R₃和R₄，以及相应的四种飞行速度V₁、V₂、V₃和V₄；

根据高度H₁、H₂、H₃和H₄以及相应的环绕半径R₁、R₂、R₃和R₄计算无人机的相机的四种拍摄角度θ₁、θ₂、θ₃和θ₄；

根据高度H₁、H₂、H₃和H₄，相应的环绕半径R₁、R₂、R₃和R₄，以及相应的飞行速度V₁、V₂、V₃和V₄计算无人机的四种拍摄间隔D₁、D₂、D₃和D₄。

6.根据权利要求5所述的一种无人机勘查交通事故现场的航拍图像采集方法，其特征在于：所述根据选择的无人机低空拍摄方案和无人机的拍摄参数进行交通事故现场拍摄，得到交通事故现场的航拍图像序列这一步骤，其包括：

S31、根据全局范围“弓”字形巡回垂直俯拍方案和无人机的拍摄参数进行交通事故现场拍摄，得到俯视视角的水平间隔拍摄照片组，所述全局范围“弓”字形巡回垂直俯拍方案中无人机的航拍轨迹呈固定高度“弓”字形水平间隔巡回进行拍摄，无人机中相机的角度垂直向下，无人机的行进速度保持匀速；

S32、判断选择的无人机低空拍摄方案是否为组合拍摄方案，若是，则执行步骤S33，反之，则结束采集流程并以俯视视角的水平间隔拍摄照片组作为交通事故现场的航拍图像序列；

S33、根据局部立体场景多层次环绕倾斜拍摄方案和无人机的拍摄参数进行交通事故现场拍摄，得到不同高度不同半径的照片组，并将俯视视角的水平间隔拍摄照片组和不同高度不同半径的照片组叠加为交通事故现场的航拍图像序列，所述局部立体场景多层次环绕倾斜拍摄方案先操作无人机飞到目标物上方，然后以目标物在取景中心为拍摄原则，按照四个高度H₁、H₂、H₃和H₄以及四种环绕半径R₁、R₂、R₃和R₄，以从高到低和从里向外的顺序环绕目标物倾斜拍摄，得到4个高度4个半径的4组照片。

7.一种无人机勘查交通事故现场的航拍图像采集系统，其特征在于：包括：

拍摄方案选择模块，用于根据是否需要进行三维现场重建或现场动画模拟选择相应的交通事故现场无人机低空拍摄方案，所述交通事故现场无人机低空拍摄方案包括但不限于全局范围“弓”字形巡回垂直俯拍方案以及组合拍摄方案，所述组合拍摄方案由全局范围“弓”字形巡回垂直俯拍方案和局部立体场景多层次环绕倾斜拍摄方案叠加而成；

参数标定模块，用于根据选择的无人机低空拍摄方案对无人机的拍摄参数进行选择和计算；

现场拍摄模块，用于根据选择的无人机低空拍摄方案和无人机的拍摄参数进行交通事故现场拍摄，得到交通事故现场的航拍图像序列。

8.根据权利要求7所述的一种无人机勘查交通事故现场的航拍图像采集系统，其特征在于：所述参数标定模块包括：

第一标定单元，用于对全局范围“弓”字形巡回垂直俯拍方案无人机的拍摄参数进行选择和计算；

第一判断单元，用于判断选择的无人机低空拍摄方案是否为组合拍摄方案，若是，则转至第二标定单元，反之，则跳至现场拍摄模块；

第二标定单元，用于对局部立体场景多层次环绕倾斜拍摄方案无人机的拍摄参数进行选择和计算。

9.根据权利要求8所述的一种无人机勘查交通事故现场的航拍图像采集系统，其特征在于：所述第二标定单元包括：

设定子单元，用于设定无人机航轨迹的四个高度H₁、H₂、H₃和H₄，相应的四种环绕半径R₁、R₂、R₃和R₄，以及相应的四种飞行速度V₁、V₂、V₃和V₄；

第一计算子单元，用于根据高度H₁、H₂、H₃和H₄以及相应的环绕半径R₁、R₂、R₃和R₄计算无人机的相机的四种拍摄角度θ₁、θ₂、θ₃和θ₄；

第二计算子单元，用于根据高度H₁、H₂、H₃和H₄，相应的环绕半径R₁、R₂、R₃和R₄，以及相应的飞行速度V₁、V₂、V₃和V₄计算无人机的四种拍摄间隔D₁、D₂、D₃和D₄。

10.根据权利要求9所述的一种无人机勘查交通事故现场的航拍图像采集系统，其特征在于：所述现场拍摄模块包括：

第一拍摄单元，用于根据全局范围“弓”字形巡回垂直俯拍方案和无人机的拍摄参数进行交通事故现场拍摄，得到俯视视角的水平间隔拍摄照片组，所述全局范围“弓”字形巡回垂直俯拍方案中无人机的航拍轨迹呈固定高度“弓”字形水平间隔巡回进行拍摄，无人机中相机的角度垂直向下，无人机的行进速度保持匀速；

第二判断单元，用于判断选择的无人机低空拍摄方案是否为组合拍摄方案，若是，则转至第二拍摄单元，反之，则结束采集流程并以俯视视角的水平间隔拍摄照片组作为交通事故现场的航拍图像序列；

第二拍摄单元，用于根据局部立体场景多层次环绕倾斜拍摄方案和无人机的拍摄参数进行交通事故现场拍摄，得到不同高度不同半径的照片组，并将俯视视角的水平间隔拍摄照片组和不同高度不同半径的照片组叠加为交通事故现场的航拍图像序列，所述局部立体场景多层次环绕倾斜拍摄方案先操作无人机飞到目标物上方，然后以目标物在取景中心为拍摄原则，按照四个高度H₁、H₂、H₃和H₄以及四种环绕半径R₁、R₂、R₃和R₄，以从高到低和从里向外的顺序环绕目标物倾斜拍摄，得到4个高度4个半径的4组照片。