[发明专利]一种基于单镜头无人机的倾斜摄影及控制方法

权利要求书

1.一种基于单镜头无人机的倾斜摄影方法，其特征在于，所述摄影方法包括：

获取目标飞行器的待拍摄区域信息、相机拍摄姿态和预设的拍摄重叠率，根据待拍摄区域信息，将待拍摄区域定义为矩形框，所述矩形框包括区域长度D和区域宽度L，其中D≥L；所述相机拍摄姿态包括垂直向下姿态、第一倾斜姿态、第二倾斜姿态、第三倾斜姿态以及第四倾斜姿态；其中，第一倾斜姿态的倾斜方向与第二倾斜姿态的倾斜方向为对称关系，第三倾斜姿态的倾斜方向与第四倾斜姿态的倾斜方向为对称关系，第一倾斜姿态的倾斜方向与第三倾斜姿态的倾斜方向为垂直关系，第二倾斜姿态的倾斜方向与第四倾斜姿态的倾斜方向为垂直关系；第一倾斜姿态、第二倾斜姿态、第三倾斜姿态以及第四倾斜姿态与地面所成的夹角相同；

根据所述预设的拍摄重叠率，计算航线间距为l；

根据所述航线间距和所述矩形框，将所述矩形框在区域宽度方向划分成若干相同的第一矩形块，将所述矩形框在区域长度方向上划分成若干相同的第二矩形块；

根据相机拍摄姿态为垂直向下姿态，规划所述目标飞行器的第一拍摄路径：以所述矩形框的区域长度和区域宽度的一个相交点为第一拍摄路径起点，

以区域长度D为第一拍摄路径的第一单航线长度，所述第一单航线包括第一正向单航线和第一反向单航线，以第一矩形块沿区域长度方向的边界线确定第一正向单航线和第一反向单航线，以第一矩形块的数量确定第一正向单航线数量和第一反向单航线数量；或以区域宽度L为第一拍摄路径的第一单航线长度，以第二矩形块沿区域宽度方向的边界线确定第一正向单航线和第一反向单航线，以第二矩形块的数量确定第一正向单航线数量和第一反向单航线数量；相邻第一正向单航线和第一反向单航线的间距为航线间距l；

根据所述相机拍摄姿态为第一倾斜姿态向下拍摄，所述第一倾斜姿态的相机拍摄视图面与垂直向下的相机拍摄视图面为垂直关系，规划所述目标飞行器的第二拍摄路径：计算相机倾斜拍摄时的航线外延长度为d，计算第二拍摄路径的第二单航线长度为D+2d，所述第二单航线包括第二正向单航线和第二反向单航线，以所述矩形框的一个矩形顶点沿区域长度方向的反方向距离为d的点为第二拍摄路径起点，根据第一矩形块沿区域长度方向的边界线确定第二正向单航线的方向和第二反向单航线的方向，根据第一矩形块的数量确定第二正向单航线数量和第二反向单航线数量，相邻第二正向单航线和第二反向单航线的间距为航线间距l；并在所有所述第二正向单航线中，以第二正向单航线起点距离为D的点为第一姿态调转点，所述第一姿态调转点使相机从第一倾斜姿态转换为第二倾斜姿态；在所有所述第二反向单航线中，以第二反向单航线起点距离为D的点为第二姿态调转点，第二姿态调转点使相机从第二倾斜姿态转换为第一倾斜姿态，所述第二倾斜姿态的倾斜方向与第一倾斜姿态的倾斜方向垂直；

根据所述相机拍摄姿态为第三倾斜姿态向下拍摄，所述第三倾斜姿态的相机拍摄视图面与所述第一倾斜姿态的相机拍摄视图面为垂直关系，规划所述目标飞行器的第三拍摄路径：计算第三拍摄路径的第三单航线长度为L+2d，所述第三单航线包括第三正向单航线和第三反向单航线，以所述矩形框的一个矩形顶点沿区域宽度方向的反方向距离为d的点为第三拍摄路径起点，根据第二矩形块沿区域宽度方向的边界线确定第三正向单航线的方向和第三反向单航线的方向，根据第二矩形块的数量确定第三正向单航线数量和第三反向单航线数量，相邻第三正向单航线和第三反向单航线的间距为航线间距l；在所有所述第三正向单航线中，以与第三正向单航线起点的距离为L的点为第三姿态调转点，所述第三姿态调转点使相机从第三倾斜姿态转换为第四倾斜姿态，在所有所述第三反向单航线中，以与第三反向单航线起点的距离为L的点为第四姿态调转点，所述第四姿态调转点使相机从第四倾斜姿态转换为第三倾斜姿态，所述第四倾斜姿态的倾斜方向与第三倾斜姿态的倾斜方向垂直；

通过第一拍摄路径，采集待拍摄区域的垂直正面视图影像，通过第二拍摄路径，在路径关键点设置第一姿态调转点和第二姿态调转点，使得目标飞行器采集待拍摄区域的其中两个对称侧面的视图影像，通过第二拍摄路径，在路径关键点设置第三姿态调转点和第四姿态调转点，使得目标飞行器采集待拍摄区域的其中两个对称侧面的视图影像，从而使得目标飞行器仅飞行三遍即可采集待拍摄区域的五面纹理影像信息。