[发明专利]空中三角测量成图方法、装置、飞行器及计算机可读存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种空中三角测量成图方法。该方法包括：根据慣性測量單元的数据计算姿态值；获取相机所拍摄的第一组影像对应的第一位置信息和第一姿态信息，并根据第一姿态信息和姿态值计算慣性測量單元和相机之间的枪膛归零角；获取相机拍摄的第二组影像对应的第二位置信息和第二姿态信息，并根据枪膛归零角改正第二组影像对应的第二姿态信息；采集第二组影像的覆盖区域的地形数据，据以生成地形特征模型；以及根据地形特征模型以及第二组影像对应的第二位置信息和第二姿态信息纠正第二组影像，并对第二组影像进行拼图处理以生成正射影像图。此外，还公开了一种空中三角测量成图装置和计算机可读存储介质。

技术领域

本发明属于飞行器影像的数据处理技术领域，尤其涉及一种空中三角测量成图方法、装置、飞行器及计算机可读存储介质。

背景技术

一般微小型无人机的空中三角测量(空三，aerotriangulation)算法是利用计算机视觉运动恢复结构算法来重建影像的位姿(位置和姿态)，只能利用高精度定位定向系统(position and orientation system，POS)所提供的位置信息，而无法利用惯性测量单元(inertial measurement unit，IMU)所提供的姿态信息，其算法复杂而耗时长。

随着IMU传感器技术的发展，近来IMU传感器在小型化、高精度、低成本上取得了显著的进步，消除了微小型无人机搭载高精度IMU的技术门槛。如果能利用微小型无人机所搭载的高精度IMU所提供的姿态信息，能简化空三流程，进而提高基于无人机影像的成图效率。因此，现有技术存在改进的空间。

发明内容

本发明提供一种空中三角测量成图方法，旨在利用高精度POS和IMU的数据辅助空三计算，改善现有的空中三角测量成图方法低效率的问题。

本发明实施例提供了一种空中三角测量成图方法，应用于设置有相机和惯性测量单元 的飞行器，包括：

A：根据所述惯性测量单元 的数据计算姿态值；

B：获取所述相机所拍摄的第一组影像对应的第一位置信息和第一姿态信息，并根据所述第一姿态信息和所述姿态值计算所述惯性测量单元 和所述相机之间的枪膛归零角，其中该第一组影像对应的所述第一位置信息和所述第一姿态信息是经由对该第一组影像进行空中三角测量产生；

C：获取所述相机拍摄的第二组影像对应的第二位置信息和第二姿态信息，并根据所述枪膛归零角改正该第二组影像对应的所述第二姿态信息；

D：采集该第二组影像的覆盖区域的地形数据，据以生成地形特征模型；以及

E：根据所述地形特征模型以及该第二组影像对应的所述第二位置信息和所述第二姿态信息纠正该第二组影像，并对该第二组影像进行拼图处理以生成正射影像图。

本发明实施例还提供了一种空中三角测量成图装置，包括：

位姿计算模块，用于根据所述惯性测量单元 的数据计算姿态值；

姿态改正模块，用于获取所述相机所拍摄的第一组影像对应的第一位置信息和第一姿态信息，并根据所述第一姿态信息和所述姿态值计算所述慣性測量單元和所述相机之间的枪膛归零角，其中该第一组影像对应的所述第一位置信息和所述第一姿态信息是经由对该第一组影像进行空中三角测量产生；

位姿优化模块，用于获取所述相机拍摄的第二组影像对应的第二位置信息和第二姿态信息，并根据所述枪膛归零角改正该第二组影像对应的所述第二姿态信息；

地形特征模型生成模块，用于采集该第二组影像的覆盖区域的地形数据，据以生成地形特征模型；以及

正射影像图生成模块，用于根据所述地形特征模型以及该第二组影像对应的所述第二位置信息和所述第二姿态信息纠正该第二组影像，并对该第二组影像进行拼图处理以生成正射影像图。