[发明专利]一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法

说明书

本发明公开了一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法，能够快速确定摄影机倾斜的角度，并以此调节第一电磁铁的通电大小，使得摄影机受到多个方向的磁力推动，以接近原拍摄角度，且由于摄影模块被悬挂绳固定，使得摄影模块能够快速调整角度，同时摄影模块通过悬挂绳晃动时，会产生延迟效应，能够减少摄影模块的晃动幅度，根据并联电路中电流的大小调整第二电磁铁的通电大小，对摄影模块的角度进行二次调整，使得摄像机保持原拍摄角度，提高在低空摄影时拍摄的测绘图的质量，并且通过第一电磁铁和第二电磁铁的联合作用，使得摄影机在无人机移动时，减少晃动保持稳定。

技术领域

本发明涉及无人机测绘技术领域，特别涉及一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法。

背景技术

无人机进行低空摄影测量具有高机动灵活性、影像高分辨率、系统高度集成、影像获取成本低等特点，且低空摄影测量由于摄影高度较低，云雾产生的遮挡影响更小，因此，近年来在测绘产品快速更新、资源调查、防灾救灾等方面得到了广泛运用，无人机在沿着某一方向进行低空摄影，获得的前后相互重叠的影响序列，需要将航带重构，航带排列大都需要通过手工方式重新构建航带影像序列，确定航带中各影像位置，并需旋转各影像（顺时针或逆时针旋转90°)，这种航带构建方式需专业人员操作，耗时且易出错，因此目前使用自动构建航带影像序列技术，对于低空影像数据快速处理，利用IMU记录的姿态角中的偏航角对影像进行相应的旋转，从而实现利用POS数据自动重构航带。

但是无人机平台因重量轻且飞行高度低，易受气流、风力等影响，而抖动剧烈，使飞行航线难于按设定的方向行进而偏离航线，导致影像重叠度不规则、旋偏角和尺度变化过大且无规律，此时自动重构航带难以及时做出反应，可能影像角度还未调节好，机体又发生变动，导致测绘影像的效果差，为此，我们提出一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法，通过设置的检测模块、第一电磁铁和悬挂绳进行初步调整，能够快速的调整摄影模块的拍摄角度；通过设置的检测模块和第一电磁铁对初步调整做进一步的优化，使得摄像机保持原拍摄角度，提高在低空摄影时拍摄的测绘图的质量，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法，其特征在于：使用步骤如下：

步骤一，在用无人机测绘前先做好航线规划工作，根据测绘地点和测绘要求选择最佳的航行路线，确定航线走向，查看测绘区域内是否有水源、泥潭和沼泽，防止无人机进入到上述危险区域，进行区域划分，确保测绘范围对测绘区域的全面覆盖，选定摄影基面，分析航行高度是否得当，验证地面分辨率和像片重叠度，最低地面分辨率和最小像片重叠度应分别位于摄影区域的最低和最高处，并根据确定的航向进行像控点布设；

步骤二，在无人机的挂架上安装惯性传感器、固定环、摄影模块和检测模块，摄影模块中的摄影机通过磁吸固定，且摄影机另外通过悬挂绳连接在无人机的下方，摄影机位于固定环的内侧，检测模块安装在摄影机上方，无人机起飞后沿着确定的航线飞行，摄影机通过布设的像控点确定测绘区域，当无人机在低空摄影时，遇到的风力小，能够利用惯性传感器记录的姿态角中的偏航角对影像进行相应的旋转，从而实现利用POS数据自动重构航带，航带重构后摄像机继续拍摄影像；

步骤三，当无人机在低空摄影时，遇到的风力大，断开摄影模块中的磁吸，使摄影机只通过悬挂绳固定，检测模块通过检测结果进行初步调整，减少摄影模块的晃动幅度，检测模块根据调整后的情况再次检测，进行二次调整，减少初步调整时出现的误差，确保摄像机拍摄的影像清晰；

步骤四，无人机沿航线飞完全程后，对摄像机拍摄的测绘相片处理，每幅图的图边实地严密接好，拼接后的地物地貌，不得改变其真实形状及相关位置，跨越两个图幅的线状地物，要注意两方名称、等级、注记等的一致性，图边接边差，不得大于地物点平面位置中误差和等高线高程中误差的2.5倍，小于限差可平均配赋，大于限差应查明原因妥善处理；