本發(fā)明涉及圖像采集技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)的航線規(guī)劃方法。

背景技術(shù)：

多視圖像立體匹配技術(shù)可以實現(xiàn)基于圖像的全自動三維信息恢復(fù)并可進(jìn)一步形成三維建模，其具有成本低、效率高，且能夠真實反映地物原始狀態(tài)的優(yōu)點。而無人機具有機動靈活、成本低、使用方便的特點，當(dāng)將無人機應(yīng)用于多視圖像立體匹配技術(shù)中時，可通過無人機搭載傾斜相機系統(tǒng)實現(xiàn)快速獲取某一地區(qū)的多視圖像，以實現(xiàn)大場景的三維信息采集，從而，多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)應(yīng)運而生。

在利用多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)進(jìn)行三維信息采集時，為了同時采集待拍攝區(qū)域的頂視圖和側(cè)面紋理，一般多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)包括一個垂直向下的相機和四個照射側(cè)面的傾斜相機，對應(yīng)的，垂直向下的相機可用于采集待拍攝區(qū)域的頂視圖，四個照射側(cè)面的傾斜相機可用于采集待拍攝區(qū)域的側(cè)面紋理。相比于現(xiàn)有的只包括一個垂直向下的相機的無人機掛載相機系統(tǒng)，多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)可同時清晰地采集到更多方位的圖像信息，從而可以準(zhǔn)確地進(jìn)行三維建模，進(jìn)而可將三維建模應(yīng)用在應(yīng)急救災(zāi)、文物保護(hù)、智慧城市、維穩(wěn)處突態(tài)勢監(jiān)控等各個領(lǐng)域中。

隨著多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用，找到一種適用于多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)的拍攝航線規(guī)劃方法已經(jīng)成為一個重要的待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種于多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)的航線規(guī)劃方法，以提供一種適用于多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)的航線規(guī)劃方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種基于多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)的航線規(guī)劃方法，所述航線規(guī)劃方法包括：步驟S1：確定待拍攝區(qū)域的類型；步驟S2：根據(jù)待拍攝區(qū)域的類型對待拍攝區(qū)域的拍攝航線進(jìn)行規(guī)劃。

本發(fā)明提供了一種基于多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)的航線規(guī)劃方法，該航線規(guī)劃方法可根據(jù)待拍攝區(qū)域的不同類型，規(guī)劃出適合該類型的區(qū)域的航線規(guī)劃方法，從而充分利用了多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)，以在每個不同類型的待拍攝區(qū)域中，盡可能地采集到該區(qū)域內(nèi)的多方位的圖像信息，進(jìn)而將多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)的特點充分發(fā)揮。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施中的航線規(guī)劃方法的第一流程圖；

圖2為本發(fā)明實施中的航線規(guī)劃方法的第二流程圖；

圖3為本發(fā)明實施中的航線規(guī)劃方法二中的包絡(luò)飛行航線的示意圖；

圖4為本發(fā)明實施中的航線規(guī)劃方法四的對應(yīng)的待拍攝區(qū)域的平面示意圖；

圖5為本發(fā)明實施中的A型安裝模式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實施中的B型安裝模式的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

10—成圖區(qū)域； 20—作業(yè)區(qū)域； 30—安全區(qū)域；

40—高層建筑物的范圍； 50—高層建筑物； 60—起飛點；

70—無人機； 80—第一航點； 90—拍照點；

100—航線圈。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實施例

參見圖1，本發(fā)明實施例提供了一種基于多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)的航線規(guī)劃方法，該航線規(guī)劃方法包括：

步驟S1：確定待拍攝區(qū)域的類型；

步驟S2：根據(jù)待拍攝區(qū)域的類型對待拍攝區(qū)域的拍攝航線進(jìn)行規(guī)劃。

在本實施例的基于多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)的航線規(guī)劃方法中，充分考慮到了待拍攝區(qū)域的多樣性，可能包括多種類型，因此，在步驟S1中，首先確定待拍攝區(qū)域的類型，從而在步驟S2中，根據(jù)確定了的待拍攝區(qū)域的類型，針對性地對待拍攝區(qū)域進(jìn)行拍攝航線的規(guī)劃?？梢姡緦嵤├械暮骄€規(guī)劃方法充分利用了多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)可采集多方位圖像的特點，對不同的待拍攝區(qū)域規(guī)劃了不同的航線，使得多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)能夠在多種類型的待拍攝區(qū)域盡可能地采集到對應(yīng)區(qū)域的多角度的圖像信息。

參見圖2，示例性的，在本實施例中的航線規(guī)劃方法中，針對性地對以下幾種類型的區(qū)域進(jìn)行了區(qū)分：平坦區(qū)域、高層建筑物區(qū)域、包括平坦區(qū)域和建筑區(qū)區(qū)域的混合區(qū)域、山區(qū)區(qū)域和丘陵區(qū)域。下面就上述幾種類型的區(qū)域，介紹對應(yīng)的航線規(guī)劃方法。

在介紹以下幾種方法之前，首先需要說明的是，在本實施例中，作業(yè)區(qū)域為無人機在拍攝過程中作業(yè)的區(qū)域，而安全區(qū)域是根據(jù)待拍攝區(qū)域內(nèi)的具體情況，設(shè)定的無人機可飛行的安全區(qū)域，以避免無人機與障礙物發(fā)生碰撞等現(xiàn)象。

航線規(guī)劃方法一

參見圖2，對于屬于平坦區(qū)域類型的待拍攝區(qū)域，對應(yīng)的步驟S2為：對平坦區(qū)域的拍攝航線進(jìn)行規(guī)劃，在步驟S2中，可包括：

步驟S21：根據(jù)待拍攝區(qū)域確定成圖區(qū)域。

步驟S22：根據(jù)成圖區(qū)域，確定作業(yè)區(qū)域和安全區(qū)域，作業(yè)區(qū)域覆蓋成圖區(qū)域，且作業(yè)區(qū)域位于安全區(qū)域內(nèi)，作業(yè)區(qū)域的形狀為規(guī)則的矩形。

步驟S23：確定拍攝成圖的分辨率，根據(jù)分辨率和公式一得到拍攝航線的航高；公式一為：R＝c*H/f，R為分辨率，H為航高，f為焦距，c為電荷耦合元件(Charge-coupled Device，簡稱CCD)的像元大小。

步驟S24：根據(jù)實際需要選擇拍攝模式，根據(jù)所選擇的拍攝模式中的重疊度和公式二確定拍攝航線的航帶間隔，根據(jù)重疊度和公式三確定拍攝航線的拍照間隔；其中，公式二為：Mstrip＝R*w*(1-δstrip)，Mstrip為航帶間隔，R為分辨率，w為圖像寬度，δstrip為旁向重疊度；公式三為：M＝R*h(1-δ)，M為拍照間隔，R為分辨率，h為圖像高度，δ為航向重疊度。

步驟S25：確定拍攝航線的初始方向，拍攝航線的初始方向可與矩形的長邊所延伸的方向相同，以盡量減小拍攝航線中拐點的數(shù)量。

步驟S26：設(shè)定拍攝航線的第一航點為矩形中的距離無人機的起飛點最近的邊角，并根據(jù)航帶間隔原則確定拍攝航線的拐點。

在上述方法中提到拍攝模式，實際上適用于整個實施例，下面對其進(jìn)行簡單介紹。多視圖像三維重建技術(shù)是指利用滿足一定重疊度要求的圖像序列可精確獲得物體的三維信息，其基本原理即要求圖像要有足夠的重疊度，當(dāng)然對于大場景來說，除了圖像序列之間的重疊度還要解決盡可能避免遮擋的問題，否則就會出現(xiàn)場景部分區(qū)域確實或結(jié)構(gòu)/紋理不完整?；诖耍诒緦嵤├?，根據(jù)實際需要，拍攝模式可為精細(xì)模式，拍攝模式也可為快反模式，不同的拍攝模式可設(shè)定傾斜攝影中不同的航向重疊度和旁向重疊度。例如有：在精細(xì)模式下，多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)會將航向重疊度和旁向重疊度均設(shè)定為大于60％；在快反模式下，對飛行效能及后期處理的效能要求遠(yuǎn)大于對質(zhì)量的要求，因此多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)會將航向重疊度設(shè)定為大于50％，將旁向重疊度設(shè)定為大于20％。

進(jìn)一步的，在確定重疊度之后，可根據(jù)重疊度確定拍攝航線中的航帶間隔和拍照間隔，因此，根據(jù)航帶間隔和拍照間隔，也就明確了航線間和航線內(nèi)的拍照點或者曝光點?？蛇x的，對于拍照點或者曝光點的設(shè)定，可按照距離間隔進(jìn)行設(shè)置，還可按照時間間隔進(jìn)行設(shè)置。也可以理解為一般情況下，拍攝航線中的拍照點或曝光點的設(shè)置是根據(jù)傾斜拍攝的重疊度和無人機的飛行速度來決定的。

航線規(guī)劃方法二

參見圖2和圖3，對于屬于高層建筑物區(qū)域類型的待拍攝區(qū)域，規(guī)劃拍攝航線為包絡(luò)飛行航線，也就是攝影航線包括若干圍繞在高層建筑物區(qū)域周圍的航線圈100，若干航線圈100可以是自上而下地設(shè)置，也可以是自下而上地設(shè)置。對應(yīng)的步驟S2為：對高層建筑物區(qū)域的拍攝航線進(jìn)行規(guī)劃，在步驟S2中，可包括：

步驟S21¹：選擇拍攝模式，拍攝模式為精細(xì)模式。

步驟S22¹：根據(jù)待拍攝區(qū)域確定成圖區(qū)域。

步驟S23¹：根據(jù)成圖區(qū)域，確定作業(yè)區(qū)域和安全區(qū)域，作業(yè)區(qū)域覆蓋成圖區(qū)域，且作業(yè)區(qū)域位于安全區(qū)域內(nèi)。

步驟S24¹：記錄作業(yè)區(qū)域內(nèi)的高層建筑物的預(yù)估高度h。

步驟S25¹：確定拍攝成圖的分辨率，根據(jù)分辨率和預(yù)估高度得到拍攝航線的最低航線圈的航高H_min。

步驟S26¹：根據(jù)分辨率得到拍攝航線的外擴距離W⁺，并選擇外擴距離W⁺和安全距離中的較大者作為拍攝航線的包絡(luò)距離。

步驟S27¹：根據(jù)公式四得到拍攝航線的最高航線圈的航高H_max；其中，公式四為：H_max＝h+tan(90°-а-θw/2)*W⁺)，H_max為最高航線圈的航高，h為高層建筑物的預(yù)估高度，α為多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)的五軸相機傾斜角度，θw為多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)的五軸相機橫向視場角，W⁺為外擴距離。

步驟S28¹：根據(jù)公式五得到拍攝航線的內(nèi)插圈數(shù)；其中，公式五為：n＝INT[(H_max-H_min)/A]，n為拍攝航線的內(nèi)插圈數(shù)，H_max為最高航線圈的航高，H_min為最低航線圈的航高，A為相鄰的內(nèi)插圈之間的間隔步長。

在這一步驟中，內(nèi)插圈數(shù)是指拍攝航線的若干航線圈中，除了最高航線圈和最低航線圈以外，其它航線圈的數(shù)量。間隔步長A可根據(jù)實際情況設(shè)定具體數(shù)值。

步驟S29¹：根據(jù)公式六得到拍攝航線的內(nèi)插圈的航高；其中，公式六為：H_n＝H_min+(for(1：圈數(shù))*StepH)，H_n為拍攝航線的內(nèi)插圈的航高，H_min為最低航線圈的航高，StepH為相鄰的航線圈之間的行高間距。

對于公式六，需要解釋的是，假如是第一圈內(nèi)插圈，則該內(nèi)插圈的航高為H₁，H₁＝H_min+1*StepH，以此類推，從而計算出所有內(nèi)插圈的航高。

在步驟S29¹中，如果根據(jù)公式六計算得到的最后一個航線圈的航高與最高航線圈的航高H_max的數(shù)值比較接近，則最高航線圈可選擇不飛。如果根據(jù)公式六計算得到的最后一個航線圈的航高與最高航線圈的航高H_max的數(shù)值相同，則最高航線圈可飛。

航線規(guī)劃方法三

參見圖2，對于屬于混合區(qū)域類型的待拍攝區(qū)域，在待拍攝區(qū)域內(nèi)，既有平坦區(qū)域，又有高層建筑物區(qū)域，對于這種情況，可根據(jù)航線規(guī)劃方法一和航線規(guī)劃方法二來規(guī)劃拍攝航線。對應(yīng)的步驟S2為：對混合區(qū)域的拍攝航線進(jìn)行規(guī)劃，在步驟S2中，可包括：

步驟S20²：選擇拍攝模式，拍攝模式為精細(xì)模式。

步驟S21²：根據(jù)待拍攝區(qū)域確定成圖區(qū)域。

步驟S22²：根據(jù)成圖區(qū)域，確定作業(yè)區(qū)域和安全區(qū)域，作業(yè)區(qū)域覆蓋成圖區(qū)域，且作業(yè)區(qū)域位于安全區(qū)域內(nèi)。

步驟S23²：確定拍攝成圖的分辨率，根據(jù)分辨率得到拍攝航線的基本航高，并根據(jù)基本航高得到外擴距離W⁺。

步驟S24²：標(biāo)注所述作業(yè)區(qū)域內(nèi)的高層建筑物的范圍，并記錄高層建筑物的預(yù)估高度h，預(yù)估高度h大于基本航高與安全距離的差值。

在這一步驟中，高層建筑物的范圍要包括所有高度大于基本航高與安全距離的差值的高層建筑物。優(yōu)選的，在標(biāo)注高層建筑物的范圍時，可采用手動標(biāo)注。

步驟S25²：規(guī)劃拍攝航線為圍繞高層建筑物的范圍的包絡(luò)飛行航線，包絡(luò)飛行航線包括若干自上而上或者在下而上的航線圈，根據(jù)分辨率得到最低航線圈的航高H_min。

步驟S26²：選擇外擴距離W⁺和安全距離中的較大者作為拍攝航線的包絡(luò)距離。

步驟S27²：根據(jù)公式四得到拍攝航線的最高航線圈的航高H_max；其中，公式四為：H_max＝h+tan(90°-а-θ_w/2)*W⁺)，H_max為最高航線圈的航高，h為高層建筑物的預(yù)估高度，α為多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)的五軸相機傾斜角度，θ_w為多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)的五軸相機橫向視場角，W⁺為外擴距離。

步驟S28²：根據(jù)公式五得到拍攝航線的內(nèi)插圈數(shù)；其中，公式五為：n＝INT[(H_max-H_min)/A]，n為拍攝航線的內(nèi)插圈數(shù)，H_max為最高航線圈的航高，H_min為最低航線圈的航高，A為相鄰的內(nèi)插圈之間的間隔步長。

步驟S29²：根據(jù)公式六得到拍攝航線的內(nèi)插圈的航高H_n；其中，所述公式六為：H_n＝H_min+(for(1：圈數(shù))*StepH)，H_n為拍攝航線的內(nèi)插圈的航高，H_min為最低航線圈的航高，StepH為相鄰的航線圈之間的行高間距。

需要補充的是，在混合區(qū)域內(nèi)，可能有若干個高層建筑物的范圍，因此在航線規(guī)劃方法三中，要對作業(yè)區(qū)域內(nèi)的每個高層建筑物的范圍按照高層建筑物區(qū)域的航線規(guī)劃方法進(jìn)行規(guī)劃，從而單獨形成多條拍攝航線。

航線規(guī)劃方法四

參見圖2和圖4，對于屬于混合區(qū)域類型的待拍攝區(qū)域，對應(yīng)的步驟S2為：對混合區(qū)域的拍攝航線進(jìn)行規(guī)劃，在步驟S2中，也可包括：

步驟S21³：選擇拍攝模式，拍攝模式為快反模式。

步驟S22³：根據(jù)待拍攝區(qū)域確定成圖區(qū)域10。

步驟S23³：根據(jù)成圖區(qū)域10，確定作業(yè)區(qū)域20和安全區(qū)域30，作業(yè)區(qū)域20覆蓋成圖區(qū)域10，且作業(yè)區(qū)域20位于安全區(qū)域30內(nèi)，作業(yè)區(qū)域20的形狀為矩形。

步驟S24³：確定拍攝成圖的分辨率，根據(jù)分辨率得到拍攝航線的基本航高。

步驟S25³：標(biāo)注作業(yè)區(qū)域內(nèi)的高層建筑物的范圍40，并記錄高層建筑物50的預(yù)估高度，預(yù)估高度大于基本航高與安全距離的差值。

步驟S26³：確定拍攝航線的初始方向，拍攝航線的初始方向與矩形的長邊所延伸的方向相同。

步驟S27³：設(shè)定拍攝航線的第一航點為矩形中的距離無人機的起飛點最近的邊角，并根據(jù)航帶間隔原則確定拍攝航線的拐點。

參見圖4，為了更清楚地解釋上述方法，以附圖標(biāo)記60表示無人機的起飛點，并在起飛點60處示意出無人機70，同時，以附圖標(biāo)記80表示拍攝航線的第一航點，以箭頭所指方向表示初始方向。

步驟S28³：對作業(yè)區(qū)域內(nèi)距離高層建筑物的范圍小于安全距離的航線點進(jìn)行航高修改，并對作業(yè)區(qū)域內(nèi)距離高層建筑物的范圍小于安全距離的拍照點進(jìn)行航高修改和屬性修改。

在這一步驟中，需要對作業(yè)區(qū)域內(nèi)的一些拍照點(參見圖4，附圖標(biāo)記90示例性地表示拍攝過程中的拍照點)和航線點進(jìn)行修改?？蛇x的，對于作業(yè)區(qū)域內(nèi)與高層建筑物的范圍之間的平面距離小于安全距離的航線點，需要將該航線點的航高設(shè)定為區(qū)域高度與安全距離的和，以完成航高修改；對于作業(yè)區(qū)域內(nèi)與高層建筑物的范圍之間的平面距離小于安全距離的拍照點，首先將拍照點設(shè)定為航線點，以完成屬性修改，同時，將該新設(shè)定的航線點的航高設(shè)定為區(qū)域高度與安全距離的和。

綜上所述，在航線規(guī)劃方法四中，實際上就是按照平坦區(qū)域的航線規(guī)劃方法進(jìn)行規(guī)劃。

航線規(guī)劃方法五

參見圖2，對于屬于山區(qū)區(qū)域或丘陵區(qū)域類型的待拍攝區(qū)域，一次航線規(guī)劃僅針對單架次的飛行航線，不宜一次規(guī)劃多個架次，對應(yīng)的步驟S2為：對山區(qū)區(qū)域的拍攝航線進(jìn)行規(guī)劃；或者，對丘陵區(qū)域的拍攝航線進(jìn)行規(guī)劃，在步驟S2中，可包括：

步驟S21⁴：根據(jù)待拍攝區(qū)域確定成圖區(qū)域。

在這一步驟中，確定的成圖區(qū)域一般不宜過大，如果待拍攝區(qū)域較大，可以先分片區(qū)，依次進(jìn)行規(guī)劃，分片區(qū)的時候考慮高程分布情況，一個片區(qū)的高差不宜超過100米。

步驟S22⁴：根據(jù)成圖區(qū)域，確定作業(yè)區(qū)域和安全區(qū)域，作業(yè)區(qū)域覆蓋成圖區(qū)域，且作業(yè)區(qū)域位于安全區(qū)域內(nèi)，作業(yè)區(qū)域的形狀為矩形。

步驟S23⁴：根據(jù)底圖在作業(yè)區(qū)域內(nèi)標(biāo)出最高點的高程和最低點的高程，并得到平均高程。

步驟S24⁴：確定拍攝成圖的分辨率，根據(jù)分辨率和平均高程得到拍攝航線的初始航高。

步驟S25⁴：判斷最高點的高程與初始航高的差值是否滿足安全飛行高度，如果是，則進(jìn)入步驟S26⁴；如果否，則設(shè)定初始航高為最高點的高程與安全飛行高度之和，并進(jìn)入步驟S26⁴。

步驟S26⁴：根據(jù)初始航高和最高點的高程的相對高度確定重疊度，根據(jù)重疊度確定拍攝航線的拍照點或者曝光點。

步驟S27⁴：確定拍攝航線的初始方向，拍攝航線的初始方向與矩形的長邊所延伸的方向相同。

步驟S28⁴：設(shè)定拍攝航線的第一航點為矩形中的距離無人機的起飛點最近的邊角，并根據(jù)航帶間隔原則確定拍攝航線的拐點。

對于山區(qū)區(qū)域和丘陵區(qū)域，最理想的航線規(guī)劃方法是根據(jù)地面的高低起伏，按照特定的相對高度進(jìn)行規(guī)劃，但通常很難獲取精確的地面起伏高度，因此，較佳的，可采用上述航線規(guī)劃方法五進(jìn)行航線規(guī)劃。

特別的，對于山區(qū)區(qū)域或丘陵區(qū)域的航線規(guī)劃，可分為在一般情況下進(jìn)行航線規(guī)劃和在保持統(tǒng)一的較高分辨率情況下進(jìn)行航線規(guī)劃。不同的是，在一般情況下規(guī)劃航線后，采集的數(shù)據(jù)能夠保證重疊度要求和覆蓋度要求，但不同的高差導(dǎo)致采集圖像分辨率相差很大，因而不能達(dá)到理想的分辨率；在保持統(tǒng)一的較高分辨率情況下進(jìn)行航線規(guī)劃時，首先得到待拍攝區(qū)域內(nèi)的較精確的高程信息和正射影像，再依據(jù)這些數(shù)據(jù)，結(jié)合根據(jù)分辨率要求計算出來的相對航高進(jìn)行航線規(guī)劃，最后再根據(jù)平面位置下對應(yīng)的高程調(diào)整絕對航高，但這種情況對無人機的要求非常高，能源消耗也比較大，作業(yè)效率較低，飛行時間比同一航高飛行要短的多。

由前述內(nèi)容可知，作業(yè)區(qū)域覆蓋了成圖區(qū)域，這樣做的目的是為了全面地采集側(cè)面紋理，優(yōu)選地，可通過外擴距離W⁺來體現(xiàn)覆蓋程度，外擴距離W⁺可以理解為攝影航線到成圖區(qū)域的邊緣的距離或者攝影航線到高層建筑物的范圍的邊緣的距離，而外擴距離W⁺可根據(jù)公式七計算得來。公式七為：W⁺＝H*tan(α-θw/2)，其中，W⁺為外擴距離，H為航高、基本航高和初始航高中的任一個，α為多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)的五軸相機傾斜角度，θ_w為多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)的五軸相機橫向視場角。

較佳的，在一些情況下，可對規(guī)劃航線進(jìn)行分段分架次處理，例如，在根據(jù)預(yù)計的飛行航時、設(shè)定的飛行速度等無人機的基本參數(shù)，以及航高信息確定為單架次飛行航程后，可對規(guī)劃航線進(jìn)行分段分架次處理，在規(guī)劃過程中，可根據(jù)航線規(guī)劃的里程來確定架次的分割點。

常規(guī)的航線規(guī)劃方法可滿足監(jiān)控巡查及航空攝影正射影像數(shù)據(jù)的采集要求，但不適用于傾斜攝影航線規(guī)劃的要求。從上述五種航線規(guī)劃方法可以看出，本實施例中的航線規(guī)劃方法專門針對多旋翼無人機平臺搭載五軸傾斜相機系統(tǒng)，同時針對不同的地形地貌設(shè)計了不同的航線規(guī)劃原則和方法，進(jìn)一步的，還針對快反模式和精細(xì)模式兩種模式分別設(shè)計了航線規(guī)劃方法，能夠滿足應(yīng)急快反應(yīng)用和大場景自動精細(xì)建模應(yīng)用兩種情況。

需要說明的是，因為不同于正射影像對成圖有嚴(yán)格的分辨率要求，傾斜攝影的分辨率理論上僅指頂部正射采集的圖像分辨率，側(cè)面圖像沒有固定的分辨率。例如：在平坦區(qū)域，傾斜影像一般比正射影像分辨率低；在高層建筑物區(qū)域，則傾斜影像可能比正射影像分辨率還高。而在三維模型處理應(yīng)用中一般也不強調(diào)紋理分辨率，只強調(diào)紋理覆蓋的齊全性和影像質(zhì)量。因此，在本實施例中，所提到的分辨率均假定為正射采集時的分辨率。

需要說明的是，多旋翼無人機一般定位精度程度為：水平方向為10米，垂直方向為20米，因此在作業(yè)時一般規(guī)定無人機要與待拍攝區(qū)域保持一定的安全距離，即本實施例中的安全距離。

較佳的，在本實施例中，所提到的成圖區(qū)域、作業(yè)區(qū)域、安全區(qū)域和高層建筑物的范圍的形狀都可以為規(guī)則的矩形。

參見圖5和圖6，值得一提的是，對于多旋翼無人機傾斜攝影系統(tǒng)中的五軸相機的安裝模式可包括兩種，分別為圖5中所表示的A型安裝模式和圖6中所表示的B型安裝模式，在圖5和圖6中，箭頭方向均表示無人機的機頭方向。在本實施例中，優(yōu)選的，航線規(guī)劃方法特別適用于B型安裝模式。

通過以上的實施方式的描述，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的通用硬件的方式來實現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過硬件，但很多情況下前者是更佳的實施方式。基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在可讀取的存儲介質(zhì)中，如計算機的軟盤，硬盤或光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明實施例所述的方法。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。