用于无人驾驶飞机的天底对准的航拍图像采集的图像触发控制的制作方法_3

文档序号:9401721阅读:来源:国知局
相关的图像触发区域时被触发,一旦或者如果所述照相机对准满足关于预设的目标空间方向(天底对准或水平对准)的最大角度偏差时就被触发。
[0049]这一方法尤其基于如下事实,即UAVl的实际轨迹主要受阵风的影响,但是UAVl通常趋向于水平对准。这一自动发生的运动通过一种“实时”(连续)对准测量来追踪。当确定发生了关于天底对准的目标对准的偏差时,航拍图像的触发在进入该图像触发区域时被延迟,并在必要时(当满足最大目标角度偏差时)在所得到的时间窗内的稍晚的时间点才被执行。
[0050]这样就保证了对于一系列的航拍图像产生了在相同或平行观测方向上记录的最大数量,这使得后续的“后处理”明显简化(关于速度和计算工作),并且进一步提高从中获得的地形图片的精确度。
[0051]图2示出了由飞行计划限定的触发点20a_20c和在触发点20a_20b分别采集的航拍图像21a-21b。触发点20a-20c设定为当采集图像时,针对两幅连续采集的图像21a_21b而精确地在各个点20a-20c处得到预设的图像重叠范围22,其中所述图像重叠范围22对应于,例如,航拍图像21a-21b的面积的50%至90%之间的图像面积。
[0052]图3示出了当根据本发明的的飞机按照箭头3代表的方向进行飞行运动时两幅航拍图像21a_21b的根据本发明的采集原理。
[0053]首先,在所述UAV飞行时图像21a已被采集。在UAV进一步飞行时,所述照相机的视野如此移动,即随后在稍后的时间点采集到的对应于视野的移动位置的图像21b,不再具有相同的采集区域,而是图像21a-21b的采集区域部分重叠,只要第二幅图像21b仍然在预设的要保持的最小重叠范围内采集。
[0054]根据本发明,针对航拍图像21a_21b的采集而限定图像触发区域33。所述图像触发区域33通过图像21a-b的预设的最大重叠(例如,各个图像区域的90%到80% )和图像21a-21b的最小重叠(例如,各个图像区域的65%到55% )来限定。因而,采用所采集的图像21a-b,图像21a-b的最大重叠范围31和最小重叠范围32限定了图像21a_21b的或所述飞机的可允许的相对偏移。
[0055]当在图像触发中达到了所述最大重叠,即,达到所述飞机(所述照相机)的一个位置,使得可以以这种重叠采集第二幅图像,第二幅图像21b在相对于飞机的运动方向或飞行路径(根据所述飞行计划)的边界23a中被采集。当在图像触发中达到所述最小重叠,则第二幅图像21b在相对于飞机的运动方向的边界23b中被采集。图像采集在这些边界内的任意(时间)点被执行。
[0056]因此,通过所述图像触发区域33还限定了相对于飞行方向(根据所述飞行计划的飞行路径)的路径部段,在该路径部段内能够执行航拍图像采集。因而,根据本发明航拍图像采集是在飞过所述路径部段时被执行的。
[0057]图像触发区域33的位置还通过用于第一幅图像21a的触发点的位置或存在于第一幅图像21a的采集过程中的飞机的位置来限定的。
[0058]此外,所述图像触发区域由所述系统决定取决于飞机的当前飞行高度或在飞行计划范围内预设的飞机高度,以及取决于所述照相机的视野。
[0059]用于航拍图像采集的触发时间范围是通过要保持的所述图像触发区域33或重叠范围来预先设定的。
[0060]根据本发明,所述飞机或照相机的对准,S卩,空间内飞机的位置,是连续确定的,并且根据飞过所述图像触发区域33时的相应对准,航拍图像的采集被触发。为实现这一目的,要满足相对于照相机的采集方向(光学轴线)预设的目标对准的预设最大角度偏差(例如,天底对准35)(参见图4)。
[0061]图4示出了,在这一背景下,根据本发明的飞机I和相对于所述飞机I的对准所容许的角度范围α,其中当飞机I的所述照相机的对准使得所述照相机的采集方向位于关于天底对准35的角度范围α内时,航拍图像采集的触发在飞过所述图像触发区域33时被执行。在这种情况下,所述天底对准35对应于用于照相机轴线的预设的空间对准。
[0062]换言之,这意味着在到达图像触发区域(在飞行运动过程中进入所述图像触发区域)时角度偏差过大的情况下航拍图像采集的触发被延迟。所述延迟在这种情况下是持续的,直至飞机I的对准对应于所述限定的测量标准(相对于天底对准的可允许的角度范围)。如果这些测量标准在飞过所述图像触发区域时被实现,则所述图像采集被触发。
[0063]航拍图像系列的航拍图像因此可在均具有基本平行或相同的照相机对准的情况下采集,从而可以实现由此产生的立体地形图像的精确度的显著提高,并且进一步地为实现这一目的所需要的图像处理工作量可以保持相对较低(因为在这种情况下明显较少数量的图像是待处理的)。
[0064]飞行计划可根据图像采集过程中所述实际触发时间点或所述飞机的实际位置进行调整。尤其是,随后的触发点的位置或用于该点的图像触发区域的位置可以例如当图像记录发生严重的触发延迟时(例如,当实现需要保持的图像的最小重叠时触发)改变,使得针对下一个触发点的航拍图像采集,提供符合所述要求(保持针对后面的航拍图像的重叠)的图像触发区域。
[0065]因而,作为替代,各个随后的触发点和相关的触发区域可相对于位置保持不变,据此,例如,两幅连续的航拍图像采集被执行(在针对第一个触发点的延迟触发的情况下)。
[0066]如果在飞过图像触发区域的过程中,例如相对于飞机设定的对准发生了严重的方向改变而因此可能无法在图像触发区域内实现最大角度偏差,则飞机的飞行速度可以被调整(降低),由此改变(增大)用于所述图像采集的时间窗,并且实现最大角度偏差的可能性增大。飞行速度的这种调整也可以取决于其它因素,例如,以更高的精确度采集地形部段。
[0067]若所述角度标准在飞过所述区域时没有被满足,则对于相关的触发点尤其没有航拍图像被采集,并且航拍图像采集在下一个触发点处继续进行。由此产生的航拍图像系列内的空缺根据本发明可以在控制飞机有针对性地再次(自动地)受控地飞至相关触发点并且相对于该触发点重复进行根据本发明的图像采集的情况下而被包含其中。在这种情况下产生的航拍图像可以加入到前述的航拍图像系列中。
[0068]显然,列举的附图仅示意性示出了可能的实施方式。根据本发明,许多方法也可以彼此组合,以及与现有技术中用于航拍图像采集和无人驾驶飞机的方法和设备相组合。
【主权项】
1.一种借助带有照相机(2)的无人驾驶的且可控制的飞机(I)且尤其是无人机在所述飞机(I)的飞行运动过程中采集航拍图像的方法,该方法包括: -逐步确定照相机位置和照相机光学轴线的对准,以及 -米集航拍图像系列, 其特征在于,针对所述航拍图像系列的每一幅航拍图像(21a-21b),触发各个航拍图像(2la-2Ib)的采集: -当所述飞机(I)飞过相应的图像触发区域(33)时,其中相应的所述图像触发区域(33)的定位是至少通过在飞行计划中在每一种情况下的触发位置(20a-20c)来确定的,所述触发位置与相应
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