垂直地质体三维模型构建方法及装置与流程

本发明实施例涉及地质环境技术领域，尤其涉及一种垂直地质体三维模型构建方法及装置。

背景技术：

地质三维模型是对地质分析的一种重要手段，通过无人机采集图片，构建出地质三维模型，对地质进行研究和分析，方便高效。尤其是针对地形坡度大的地质体垂面。垂直地质体是指地质体面与地面的角度在预设范围内的地质体，例如，山体、丘陵、山崖等，都可视为垂直地质体。

现有技术中，采集地形坡度大的地质体垂面信息时，使用固定翼或多旋翼无人机搭载倾斜摄影相机完成数据采集工作，倾斜摄影相机倾斜角度为45度，因此无法采集到完整的地质体垂面信息，对后续的数据建模及地质体分析造成一定的误差。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的垂直地质体三维模型构建方法及装置。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种垂直地质体三维模型构建方法，包括：

分别在每一预设悬停点采集四张垂直地质体照片；

根据采集到的所有照片，构建所述垂直地质体的三维模型。

另一方面，本发明实施例提供一种垂直地质体三维模型构建装置，包括：

采集模块，用于分别在每一预设悬停点采集四张垂直地质体照片；

模型构建模块，用于根据采集到的所有照片，构建所述垂直地质体的三维模型。

再一方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：

存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述的方法。

又一方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的方法。

本发明实施例提供的垂直地质体三维模型构建方法及装置，利用无人机搭载单镜头相机，通过将无人机镜头在朝向地质体垂面时采集不同角度的多张照片，从而获取每个悬停点的地质体正视倾斜数据，从而获取地质体垂面全部的航拍信息，从而为用户后续的数据建模及地质体分析提供精确、完整的航拍数据。

附图说明

图1为本发明实施例提供的垂直地质体三维模型构建方法示意图；

图2为本发明实施例提供的悬停点拍照角度示意图；

图3为本发明实施例提供的垂直地质体三维模型构建装置示意图；

图4为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的垂直地质体三维模型构建方法示意图，如图1所示，本发明实施例提供一种垂直地质体三维模型构建方法，该方法包括：

步骤s101、分别在每一预设悬停点采集四张垂直地质体照片；

步骤s102、根据采集到的所有照片，构建所述垂直地质体的三维模型。

具体来说，“倾斜正视”利用无人机搭载单镜头相机，通过将无人机镜头在朝向地质体垂面时进行不同角度的转动，从而获取每个悬停点的地质体正视倾斜数据，然后控制无人机在距离地质体一定距离的“弓”字形巡回垂直面上进行航线飞行，从而获取地质体垂面全部的航拍信息，从而为用户后续的数据建模及地质体分析提供精确、完整的航拍数据。

图2为本发明实施例提供的悬停点拍照角度示意图，如图2所示，悬停点拍照角度：控制无人机在悬停点进行悬停，镜头平行于地面，依次水平向前、相对水平向前左倾45度、相对水平向前右倾45度和相对水平向前下倾45度拍摄4张照片，从而在每个悬停点获取4张倾斜摄影照片。

航线飞行方式：控制无人机平行于地质体垂面飞行，航线可设定为直线或折线，然后控制无人机以“弓”字形巡回垂面向上进行飞行。

无人机飞行参数之间的关系可以用下列公式表示：

photowidth＝2*tanθ/2*flyheight

photoheight＝photowidth*0.75

validwidth＝photowidth-photowidth*horizotal

validheight＝photoheight-photoheight*vertical

widthcount＝(photowidth-photowidth*horizotal)/validwidth

heightcount＝(flyendheight-flystartheight-photoheight*vertical)/validheight

其中，photowidth表示图片宽度，θ为摄像机的镜头角度，flyheight为无人机的飞行高度，photoheight表示图片高度，validwidth表示有效宽度距离，validheight表示有效高度距离，horizotal表示横向重叠率，vertical表示纵向重叠率，widthcount表示横向点数，heightcount表示纵向点数，flyendheight无人机飞行航线结束高度，flystartheight无人机飞行航线开始高度。

算出了横向点数和纵向点数，确定无人机飞行路径。

本发明实施例提供的垂直地质体三维模型构建方法，利用无人机搭载单镜头相机，通过将无人机镜头在朝向地质体垂面时采集不同角度的多张照片，从而获取每个悬停点的地质体正视倾斜数据，从而获取地质体垂面全部的航拍信息，从而为用户后续的数据建模及地质体分析提供精确、完整的航拍数据。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述分别在每一预设悬停点采集四张垂直地质体照片，具体包括：

控制无人机平行于所述垂直地质体的垂面，自下而上按照预设航线飞行；

依次在所述预设航线上的每一预设悬停点将镜头平行于地面，依次水平向前、相对水平向前左倾45度、相对水平向前右倾45度和相对水平向前下倾45度采集四张垂直地质体照片。

具体来说，悬停点拍照角度：控制无人机在悬停点进行悬停，镜头平行于地面，依次水平向前、相对水平向前左倾45度、相对水平向前右倾45度和相对水平向前下倾45度拍摄4张照片，从而在每个悬停点获取4张倾斜摄影照片。

本发明实施例提供的垂直地质体三维模型构建方法，利用无人机搭载单镜头相机，通过将无人机镜头在朝向地质体垂面时采集不同角度的多张照片，从而获取每个悬停点的地质体正视倾斜数据，从而获取地质体垂面全部的航拍信息，从而为用户后续的数据建模及地质体分析提供精确、完整的航拍数据。

在以上各实施例的基础上，进一步地，所述预设航线为直线。

具体来说，航线飞行方式：控制无人机平行于地质体垂面飞行，航线可设定为直线或折线，然后控制无人机以“弓”字形巡回垂面向上进行飞行。

本发明实施例提供的垂直地质体三维模型构建方法，利用无人机搭载单镜头相机，通过将无人机镜头在朝向地质体垂面时采集不同角度的多张照片，从而获取每个悬停点的地质体正视倾斜数据，从而获取地质体垂面全部的航拍信息，从而为用户后续的数据建模及地质体分析提供精确、完整的航拍数据。

在以上各实施例的基础上，进一步地，所述预设航线为折线。

具体来说，航线飞行方式：控制无人机平行于地质体垂面飞行，航线可设定为直线或折线，然后控制无人机以“弓”字形巡回垂面向上进行飞行。

本发明实施例提供的垂直地质体三维模型构建方法，利用无人机搭载单镜头相机，通过将无人机镜头在朝向地质体垂面时采集不同角度的多张照片，从而获取每个悬停点的地质体正视倾斜数据，从而获取地质体垂面全部的航拍信息，从而为用户后续的数据建模及地质体分析提供精确、完整的航拍数据。

在以上各实施例的基础上，进一步地，所述预设航线为“弓”字形。

具体来说，航线飞行方式：控制无人机平行于地质体垂面飞行，航线可设定为直线或折线，然后控制无人机以“弓”字形巡回垂面向上进行飞行。

本发明实施例提供的垂直地质体三维模型构建方法，利用无人机搭载单镜头相机，通过将无人机镜头在朝向地质体垂面时采集不同角度的多张照片，从而获取每个悬停点的地质体正视倾斜数据，从而获取地质体垂面全部的航拍信息，从而为用户后续的数据建模及地质体分析提供精确、完整的航拍数据。

图3为本发明实施例提供的垂直地质体三维模型构建装置示意图，如图3所示，本发明实施例提供一种垂直地质体三维模型构建装置，用于执行上述任一实施例中所述的方法，具体包括采集模块301和模型构建模块302，其中：

采集模块301用于分别在每一预设悬停点采集四张垂直地质体照片；

模型构建模块302用于根据采集到的所有照片，构建所述垂直地质体的三维模型。

具体来说，“倾斜正视”利用无人机搭载单镜头相机，采集模块301通过将无人机镜头在朝向地质体垂面时进行不同角度的转动，从而获取每个悬停点的地质体正视倾斜数据，然后控制无人机在距离地质体一定距离的“弓”字形巡回垂直面上进行航线飞行，从而获取地质体垂面全部的航拍信息，从而为用户后续的数据建模及地质体分析提供精确、完整的航拍数据。

图2为本发明实施例提供的悬停点拍照角度示意图，如图2所示，悬停点拍照角度：控制无人机在悬停点进行悬停，镜头平行于地面，依次水平向前、相对水平向前左倾45度、相对水平向前右倾45度和相对水平向前下倾45度拍摄4张照片，从而在每个悬停点获取4张倾斜摄影照片。

航线飞行方式：控制无人机平行于地质体垂面飞行，航线可设定为直线或折线，然后控制无人机以“弓”字形巡回垂面向上进行飞行。

然后，模型构建模块302根据采集到的所有照片，构建所述垂直地质体的三维模型。

无人机飞行参数之间的关系可以用下列公式表示：

photowidth＝2*tanθ/2*flyheight

photoheight＝photowidth*0.75

validwidth＝photowidth-photowidth*horizotal

validheight＝photoheight-photoheight*vertical

widthcount＝(photowidth-photowidth*horizotal)/validwidth

heightcount＝(flyendheight-flystartheight-photoheight*vertical)/validheight

其中，photowidth表示图片宽度，θ为摄像机的镜头角度，flyheight为无人机的飞行高度，photoheight表示图片高度，validwidth表示有效宽度距离，validheight表示有效高度距离，horizotal表示横向重叠率，vertical表示纵向重叠率，widthcount表示横向点数，heightcount表示纵向点数，flyendheight无人机飞行航线结束高度，flystartheight无人机飞行航线开始高度。

算出了横向点数和纵向点数，确定无人机飞行路径。

本发明实施例提供的垂直地质体三维模型构建装置，利用无人机搭载单镜头相机，通过将无人机镜头在朝向地质体垂面时采集不同角度的多张照片，从而获取每个悬停点的地质体正视倾斜数据，从而获取地质体垂面全部的航拍信息，从而为用户后续的数据建模及地质体分析提供精确、完整的航拍数据。

图4为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图4所示，所述设备包括：处理器(processor)401、存储器(memory)402和总线403；

其中，处理器401和存储器402通过所述总线403完成相互间的通信；

处理器401用于调用存储器402中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：

分别在每一预设悬停点采集四张垂直地质体照片；

根据采集到的所有照片，构建所述垂直地质体的三维模型。

此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：

分别在每一预设悬停点采集四张垂直地质体照片；

根据采集到的所有照片，构建所述垂直地质体的三维模型。

本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：

分别在每一预设悬停点采集四张垂直地质体照片；

根据采集到的所有照片，构建所述垂直地质体的三维模型。

以上所描述的装置及设备等实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。