[实用新型]一种基于无人机的高光谱数据和三维建模数据采集系统

说明书

本实用新型涉及一种基于无人机的高光谱数据和三维建模数据采集系统。采集系统包括：无人机、稳定云台、高光谱相机、可见光相机、机载数据采集系统、机载数据控制器和GPS板卡；机载数据控制器用于根据预设采集频率控制高光谱相机和可见光相机同步拍摄图像；机载数据控制器还用于根据预设采集频率控制机载数据采集系统同步采集GPS板卡的GPS信息；机载数据采集系统用于采集高光谱相机的拍摄图像信息，并根据拍摄图像信息得到高光谱数据；机载数据采集系统还用于采集可见光相机的不同角度的高重叠率图像信息，并根据高重叠率图像信息和GPS信息获得三维建模数据。本实用新型能够通过一架无人机的单次飞行同时获取高光谱数据和三维建模数据，提高了作业效率。

技术领域

本实用新型涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种基于无人机的高光谱数据和三维建模数据采集系统。

背景技术

成像光谱仪凭借“图谱合一”的特点一直以来都是空间遥感的主要设备之一，不仅能够获得地物的空间分布信息还能同步获得其光谱信息用于分析物质成分。起初多用于国家级项目，星载成像光谱仪和机载成像光谱仪都承担着重要的对地观测任务。随着科技的进步，无人机凭借着成本低、起降环境要求低、智能化自动化程度高等特点，广泛应用于国防、安检等军用领域。近年来，消费级无人机行业呈现爆发式增长，无人机被更多的应用在植保、刑侦、影视拍摄等民用领域；成像光谱仪也逐渐“落地”，与航空航天载荷相比其波段范围更窄但光谱分辨率和空间分辨率更高，更加适合应用于某些专用领域进行特殊探测。近年来，将成像光谱仪作为无人机载荷，应用于矿物勘探、环境监测、农业普查等民用领域成为了当下的研究热点。

可以看出，无人机高光谱成像系统具有非常广阔的发展前景。而且，越来越多的应用场景需要更精细的空间分布细节和更丰富的三维信息，高光谱设备优势是光谱分析能力，因此高光谱系统配合三维建模是无人机高光谱系统发展的趋势之一。

无人机载高光谱和无人机载三维建模系统市面已经涌现出不少，目前市面上无人机载高光谱系统和无人机载三维建模系统通过单架飞机多次飞行或者多架飞机单次飞行进行测量，多架飞机单次飞行时，无人机续航时间短，并且在当前技术条件下续航时间难以短时间内得到突破。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于无人机的高光谱数据和三维建模数据采集系统，能够通过一架无人机的单次飞行同时获取高光谱数据和三维建模数据。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种基于无人机的高光谱数据和三维建模数据采集系统，所述采集系统包括：无人机、稳定云台、高光谱相机、可见光相机、机载数据采集系统、机载数据控制器和GPS板卡；

所述无人机与所述稳定云台固定连接；所述可见光相机固定在所述稳定云台的外壁上；所述高光谱相机与所述稳定云台的高光谱相机调整模块的输出轴连接；所述高光谱相机调整模块用于调整所述高光谱相机的拍摄姿态，使所述高光谱相机线视场方向与所述可见光相机视场长边平行并与所述无人机的飞行方向垂直；所述机载数据采集系统和所述机载数据控制器均设置在所述无人机上；

所述机载数据控制器分别与所述高光谱相机的控制端和所述可见光相机的控制端连接，所述机载数据控制器用于根据预设采集频率控制所述高光谱相机和所述可见光相机同步拍摄图像；

所述机载数据控制器与所述机载数据采集系统的控制端连接，所述机载数据控制器还用于根据所述预设采集频率控制所述机载数据采集系统同步采集所述GPS板卡的GPS信息；

所述机载数据采集系统与所述高光谱相机连接；所述机载数据采集系统用于采集所述高光谱相机的拍摄图像信息，并根据所述高光谱相机的拍摄图像信息得到高光谱数据；

所述机载数据采集系统与所述可见光相机连接；所述机载数据采集系统还用于采集所述可见光相机的不同角度的高重叠率图像信息，并根据所述高重叠率图像信息和所述GPS信息获得三维建模数据。