本發(fā)明涉及無(wú)人機(jī)控制領(lǐng)域，特別是一種用于三維航測(cè)數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)、采集方法及控制終端。

背景技術(shù)：

世界是三維的，隨著計(jì)算機(jī)、測(cè)繪、地理信息技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越多的要求從三維角度看世界。真三維數(shù)字城市建設(shè)的優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯，成為全世界智慧城市信息化建設(shè)的主流。傾斜攝影技術(shù)是國(guó)際測(cè)繪領(lǐng)域近些年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)高新技術(shù)，它顛覆了以往正射影像只能從垂直角度拍攝的局限。通過(guò)在同一飛行平臺(tái)上搭載多臺(tái)傳感器，同時(shí)從一個(gè)垂直、四個(gè)傾斜等五個(gè)不同的角度采集影像，以大范圍、高精度、高清晰的方式全面感知復(fù)雜場(chǎng)景，將用戶引入了符合人眼視覺(jué)的真實(shí)直觀世界，同時(shí)大大提升了數(shù)據(jù)采集的速度和效率。目前，傾斜攝影測(cè)量技術(shù)廣泛用于數(shù)字城市、數(shù)字地球(智慧地球)的基礎(chǔ)地理空間框架建設(shè)。

傾斜攝影測(cè)量技術(shù)最核心的在于影像傳感器(即相機(jī))與數(shù)據(jù)后處理。請(qǐng)參閱圖1，其為現(xiàn)有的傾斜攝影作業(yè)流程圖?，F(xiàn)有的傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的作業(yè)流程包括：

步驟1：傾斜攝影數(shù)據(jù)的采集；

步驟2：傾斜攝影數(shù)據(jù)的處理；

步驟3：多種數(shù)據(jù)的生產(chǎn)。

而其中，在數(shù)據(jù)采集的步驟中，現(xiàn)有技術(shù)一般將相機(jī)搭載在無(wú)人機(jī)上，通過(guò)相機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。請(qǐng)參閱圖2，其為現(xiàn)有的相機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。目前，所采用的相機(jī)為五臺(tái)技術(shù)參數(shù)相同的相機(jī)按照不同的角度組裝成一體化的相機(jī)。其中，中間一臺(tái)相機(jī)鏡頭垂直向下，周圍四臺(tái)相機(jī)分別向前后左右各傾斜相同的角度，該相機(jī)也可以和GPS、高精度IMU集成，一體化相機(jī)提供影像信息，GPS提供空間位置信息，IMU提供空間姿態(tài)信息。

在拍照時(shí)，通過(guò)統(tǒng)一曝光控制系統(tǒng)控制五臺(tái)相機(jī)同時(shí)曝光，獲取同一地物頂部、后側(cè)、前側(cè)、左側(cè)、右側(cè)五張照片。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中存在以下的技術(shù)缺陷：

(1)飛行平臺(tái)大，相機(jī)成本高，設(shè)備難以普及推廣。

現(xiàn)有技術(shù)中的核心設(shè)備是傾斜攝影多拼相機(jī)，這種多拼相機(jī)采用專業(yè)的測(cè)量相機(jī)或單反相機(jī)拼接組裝而成，需要多臺(tái)專業(yè)相機(jī)和組裝附件，費(fèi)用昂貴，一般在十幾萬(wàn)元以上。而且重量比較大，一般在三公斤以上。在搭載這種多拼相機(jī)進(jìn)行傾斜攝影測(cè)量作業(yè)時(shí)，需要的飛行平臺(tái)載重較大，一般選用有人飛機(jī)或大型無(wú)人機(jī)，無(wú)論哪一種飛機(jī)都需要較大的成本。難以普及推廣應(yīng)用，只能作為專業(yè)單位的專業(yè)設(shè)備，用于行業(yè)服務(wù)，無(wú)法推廣普及到所有的測(cè)繪作業(yè)單位。

(2)飛行平臺(tái)設(shè)備眾多，作業(yè)復(fù)雜，需要專業(yè)飛行操控人員，航飛技術(shù)門檻高。

現(xiàn)有技術(shù)需要采用有人飛機(jī)或大型無(wú)人機(jī)作為飛行平臺(tái)。第一，飛行平臺(tái)比較大，一般需要定制的大型車輛運(yùn)輸；第二，除了飛行平臺(tái)，還有地面站、電臺(tái)、通訊天線等眾多附件設(shè)備，作業(yè)過(guò)程復(fù)雜；第三，需要有專業(yè)的飛行駕駛?cè)藛T操作，飛行操作技術(shù)門檻較高。

(3)作業(yè)靈活性差，受空域申請(qǐng)和天氣外界因素影響較大。

現(xiàn)有技術(shù)需要采用有人飛機(jī)或大型無(wú)人機(jī)作為飛行平臺(tái)。首先，需要申請(qǐng)航飛空域，辦理周期最少需要一個(gè)月，難以適應(yīng)小區(qū)域航飛市場(chǎng)；其次，航飛現(xiàn)場(chǎng)需要踏勘選擇空曠的起降場(chǎng)地，一般最小需要100米半徑的空曠平坦區(qū)域，場(chǎng)地選擇費(fèi)時(shí)、費(fèi)力；第三，最低飛行高度比較高，一般在1000米以上，對(duì)天氣透明度要求較高，受天氣等外界環(huán)境因素影響較大。

(4)相機(jī)傾斜角度固定，航飛采集方式受限。

現(xiàn)有技術(shù)搭載的多個(gè)相機(jī)位置、角度固定，只能滿足常規(guī)的傾斜攝影航飛需求。對(duì)于建筑物密集區(qū)、文物保護(hù)區(qū)等要求較高的航飛需求，往往難以滿足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供了一種用于傾斜三維航測(cè)數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)、采集方法及終端。

本發(fā)明具體通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種傾斜三維航測(cè)數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)，包括飛行平臺(tái)和控制終端；

所述飛行平臺(tái)包括多旋翼無(wú)人機(jī)和搭載在該多旋翼無(wú)人機(jī)上的單個(gè)相機(jī)；

所述控制終端包括：

任務(wù)區(qū)域規(guī)劃模塊，用于規(guī)劃5個(gè)飛行架次和每個(gè)架次的航線；

參數(shù)設(shè)置模塊，用于對(duì)多旋翼無(wú)人機(jī)的飛行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括起點(diǎn)位置、終點(diǎn)位置、機(jī)頭的傾斜角度、飛機(jī)航高、航向重疊度和旁向重疊度；

所述多旋翼無(wú)人機(jī)根據(jù)該規(guī)劃的飛行航線和設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行飛行；

所述相機(jī)用于在飛行途中采集數(shù)據(jù)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述參數(shù)設(shè)置模塊包括：計(jì)算子模塊，用于計(jì)算起點(diǎn)位置、終點(diǎn)位置和相機(jī)鏡頭的傾斜角度。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括飛機(jī)平臺(tái)智能匹配模塊，用于根據(jù)無(wú)人機(jī)的機(jī)型進(jìn)行智能參數(shù)匹配。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括安全檢查模塊，用于對(duì)無(wú)人機(jī)飛行前進(jìn)行十幾項(xiàng)的安全檢查。

本發(fā)明還提供了一種多旋翼無(wú)人機(jī)的傾斜三維航測(cè)數(shù)據(jù)采集方法，包括以下步驟：

S1：對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行機(jī)型智能匹配；

S2：規(guī)劃任務(wù)區(qū)域的飛行航線；

S3：航飛的參數(shù)設(shè)置；

S4：進(jìn)行安全檢查；

S5：根據(jù)飛行航行進(jìn)行飛行并采集數(shù)據(jù)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S3中，所述參數(shù)設(shè)置包括：無(wú)人機(jī)飛行的起點(diǎn)位置、終點(diǎn)位置和機(jī)頭的傾斜角度。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S5中，具體包括以下步驟：

S51：第一架次，無(wú)人機(jī)機(jī)頭向東，相機(jī)鏡頭垂直向下；計(jì)算航飛區(qū)域及航線，設(shè)置航線起點(diǎn)拍攝位置；再沿航線正射采集全部區(qū)域；

S52：第二架次，飛機(jī)機(jī)頭向東，相機(jī)鏡頭向東、向下傾斜；調(diào)整相機(jī)鏡頭向下傾斜角度，重新計(jì)算航飛區(qū)域及航線，調(diào)整航線起點(diǎn)拍攝位置；沿航線傾斜拍攝全部區(qū)域；

S53：第三架次，飛機(jī)機(jī)頭向西，相機(jī)鏡頭向西、向下傾斜；調(diào)整相機(jī)鏡頭向下傾斜角度，重新計(jì)算航飛區(qū)域及航線，調(diào)整航線起點(diǎn)拍攝位置；沿航線傾斜拍攝全部區(qū)域；

S54：第四架次，飛機(jī)機(jī)頭向北，相機(jī)鏡頭向北、向下傾斜；調(diào)整相機(jī)鏡頭向下傾斜角度，重新計(jì)算航飛區(qū)域及航線，調(diào)整航線起點(diǎn)拍攝位置；沿航線傾斜拍攝全部區(qū)域；

S55：第五架次，飛機(jī)機(jī)頭向南，相機(jī)鏡頭向南、向下傾斜；調(diào)整相機(jī)鏡頭向下傾斜角度，重新計(jì)算航飛區(qū)域及航線，調(diào)整航線起點(diǎn)拍攝位置；沿航線傾斜拍攝全部區(qū)域。

本發(fā)明還提供了一種控制終端，包括：

任務(wù)區(qū)域規(guī)劃模塊，用于規(guī)劃飛行的航線；

參數(shù)設(shè)置模塊，用于對(duì)多旋翼無(wú)人機(jī)的飛行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括起點(diǎn)位置、終點(diǎn)位置、機(jī)頭的傾斜角度、飛機(jī)航高、航向重疊度和旁向重疊度；所述參數(shù)設(shè)置模塊包括計(jì)算子模塊，用于計(jì)算起點(diǎn)位置、終點(diǎn)位置和相機(jī)鏡頭的傾斜角度。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括飛機(jī)平臺(tái)智能匹配模塊，用于根據(jù)無(wú)人機(jī)的機(jī)型進(jìn)行智能參數(shù)匹配。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括安全檢查模塊，用于對(duì)無(wú)人機(jī)飛行前進(jìn)行安全檢查。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具備以下有益效果：

(1)相機(jī)選擇單鏡頭，降低相機(jī)設(shè)備費(fèi)用，擴(kuò)大適用的飛行平臺(tái)范圍。

本機(jī)技術(shù)發(fā)明的核心理念是實(shí)現(xiàn)單兵化、自動(dòng)化、規(guī)范化、靈活高效的傾斜攝影采集解決方案。因此，發(fā)明關(guān)鍵技術(shù)之一便是選擇相機(jī)，選擇單鏡頭相機(jī)，降低相機(jī)重量，擴(kuò)大可選的飛行平臺(tái)范圍；同時(shí)大大降低相機(jī)設(shè)備成本，可降低相機(jī)設(shè)備成本10倍以上。

(2)飛行平臺(tái)選擇微型多旋翼，降低飛行平臺(tái)費(fèi)用，降低飛行操作專業(yè)化門檻。

本機(jī)技術(shù)發(fā)明的核心理念是實(shí)現(xiàn)單兵化、自動(dòng)化、規(guī)范化、靈活高效的傾斜攝影采集解決方案。因此，發(fā)明關(guān)鍵技術(shù)之二便是選擇微型的多旋翼飛行平臺(tái)，不再需要專業(yè)的飛機(jī)操控人員，一般專業(yè)技術(shù)人員經(jīng)過(guò)幾個(gè)小時(shí)的培訓(xùn)便可開展航飛采集作業(yè)，大大降低航飛操作的技術(shù)門檻；同時(shí)大大降低飛行平臺(tái)的成本，可降低飛機(jī)購(gòu)置費(fèi)用幾十倍到百倍以上。

(3)相機(jī)傾斜角度可根據(jù)需要任意便捷的調(diào)整傾斜角度，以適應(yīng)特殊的傾斜三維采集需要。例如建筑物密集區(qū)域，重點(diǎn)文物保護(hù)建筑等。大大提高數(shù)據(jù)采集的靈活性，提高三維模型的質(zhì)量。

(4)航飛采集單兵化作業(yè)，提高作業(yè)靈活性，盡量減少天氣等外界環(huán)境因素影響。

在以上采集相機(jī)、飛行平臺(tái)解決之后，便可容易的實(shí)現(xiàn)本技術(shù)發(fā)明關(guān)鍵技術(shù)之三。實(shí)現(xiàn)單人完成航飛采集工作，不再需要定制的大型車輛運(yùn)輸飛機(jī)，不再需要提前一個(gè)月申請(qǐng)航飛空域，不再需要提前幾天實(shí)地踏勘選擇起降場(chǎng)地，不再需要四個(gè)人的作業(yè)機(jī)組，不再需要飛行前大量設(shè)備的組裝，不再需要航飛1000米以上的航高。從而大大提高作業(yè)的靈活性，真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地開展航飛作業(yè)。

(5)研究全新的飛行采集方法，以適應(yīng)單鏡頭、多旋翼、單兵化的傾斜攝影采集作業(yè)模式。由于采用了極其簡(jiǎn)化的單鏡頭相機(jī)開展以往需要五鏡頭的傾斜攝影工作，則研究全新的采集方法就成為本技術(shù)發(fā)明的最關(guān)鍵技術(shù)。

(6)研發(fā)智能化的飛行采集控制軟件及終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)航飛采集全自動(dòng)，規(guī)范化作業(yè)過(guò)程，保證成果質(zhì)量，提高作業(yè)效率。

為了更好地理解和實(shí)施，下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的傾斜攝影作業(yè)流程圖。

圖2是現(xiàn)有的相機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的三維航測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的示意圖。

圖4是本發(fā)明的三維航測(cè)數(shù)據(jù)采集方法的步驟流程圖。

圖5是本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集的步驟流程圖。

圖6是本發(fā)明中采集數(shù)據(jù)的第一次架次的示意圖。

圖7是本發(fā)明中采集數(shù)據(jù)的第二次架次的示意圖。

圖8是本發(fā)明中采集數(shù)據(jù)的第三次架次的示意圖。

圖9是本發(fā)明中采集數(shù)據(jù)的第四次架次的示意圖。

圖10是本發(fā)明中采集數(shù)據(jù)的第五次架次的示意圖。

圖11是偏移距離和傾斜角度的示意圖。

圖12是本發(fā)明的控制終端的連接框圖。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖3，其為本發(fā)明的三維航測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的示意圖。本發(fā)明提供了一種三維航測(cè)數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)，包括飛行平臺(tái)1和控制終端2。

所述飛行平臺(tái)1包括多旋翼無(wú)人機(jī)11和搭載在該多旋翼無(wú)人機(jī)上的單個(gè)相機(jī)12。

所述控制終端2包括：任務(wù)區(qū)域規(guī)劃模塊21、參數(shù)設(shè)置模塊22、飛機(jī)平臺(tái)智能匹配模塊23和安全檢查模塊24。

所述任務(wù)區(qū)域規(guī)劃模塊21，用于規(guī)劃飛行的航線。

所述參數(shù)設(shè)置模塊22，用于對(duì)多旋翼無(wú)人機(jī)的飛行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括起點(diǎn)位置、終點(diǎn)位置、機(jī)頭的傾斜角度、飛機(jī)航高、航向重疊度和旁向重疊度。具體的，所述參數(shù)設(shè)置模塊包括：計(jì)算子模塊，用于計(jì)算起點(diǎn)位置、終點(diǎn)位置和相機(jī)鏡頭的傾斜角度。

所述飛機(jī)平臺(tái)智能匹配模塊23，用于根據(jù)無(wú)人機(jī)的機(jī)型進(jìn)行智能參數(shù)匹配。

具體的，由于不同型號(hào)的無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)硬件技術(shù)參數(shù)相差較大(例如平臺(tái)重量、飛行時(shí)間、最大飛行速度、抗風(fēng)等級(jí)、傳感器曝光間隔、存貯卡容量等)，讓非專業(yè)的行業(yè)應(yīng)用人員通過(guò)大量的參數(shù)計(jì)算分析之后，從而保證航飛的安全與任務(wù)質(zhì)量是相當(dāng)復(fù)雜的事情，將大大降低作業(yè)效率，進(jìn)而影響無(wú)人機(jī)在行業(yè)應(yīng)用中的推廣與普及。

因此，在本發(fā)明中，通過(guò)無(wú)線通信能夠獲取飛行平臺(tái)參數(shù)，能夠自動(dòng)識(shí)別飛行平臺(tái)的ID標(biāo)識(shí)和類別，進(jìn)一步獲取飛行平臺(tái)型號(hào)、傳感器、電池容量、最大飛行速度等詳細(xì)的技術(shù)參數(shù)實(shí)時(shí)的狀態(tài)信息，為實(shí)時(shí)控制安全與質(zhì)量相關(guān)的航飛任務(wù)規(guī)劃、航拍參數(shù)計(jì)算等提供了飛行平臺(tái)的基本參數(shù)信息。

所述安全檢查模塊24，用于對(duì)無(wú)人機(jī)飛行前進(jìn)行檢查。

具體的，由于航飛的安全與質(zhì)量控制是行業(yè)應(yīng)用航飛過(guò)程中時(shí)刻需要監(jiān)控的一條“紅線”，沒(méi)有安全與質(zhì)量，就沒(méi)有無(wú)人機(jī)的行業(yè)應(yīng)用，飛行前安全與質(zhì)量預(yù)檢是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。因此，本發(fā)明通過(guò)無(wú)線通信能夠獲取大疆多旋翼飛行平臺(tái)關(guān)鍵參數(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)，評(píng)定是否超過(guò)閾值，給予起飛預(yù)檢報(bào)警。任一參數(shù)超過(guò)閾值，均報(bào)警禁止起飛。實(shí)現(xiàn)用戶一鍵式預(yù)檢，大大簡(jiǎn)化每架次起飛前安全質(zhì)量檢查工作，提高工作效率，保證航飛任務(wù)質(zhì)量。所檢查的參數(shù)包括：無(wú)人機(jī)是否與地面站連接、飛行航高計(jì)算、電池容量計(jì)算、儲(chǔ)存卡容量計(jì)算等等。

所述多旋翼無(wú)人機(jī)11根據(jù)該規(guī)劃的飛行航線和設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行飛行。

所述相機(jī)12用于在飛行途中采集數(shù)據(jù)。

請(qǐng)參閱圖4，其為本發(fā)明的三維航測(cè)數(shù)據(jù)采集方法的步驟流程圖。

本發(fā)明還提供了一種多旋翼無(wú)人機(jī)的三維航測(cè)數(shù)據(jù)采集方法，包括以下步驟：

S1：對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行機(jī)型智能匹配。

S2：規(guī)劃任務(wù)區(qū)域的飛行航線。

S3：航飛的參數(shù)設(shè)置。具體的，所述步驟S3中，所述參數(shù)設(shè)置包括：無(wú)人機(jī)飛行的起點(diǎn)位置、終點(diǎn)位置和機(jī)頭的傾斜角度。

S4：進(jìn)行安全檢查。

S5：根據(jù)飛行航行進(jìn)行飛行并采集數(shù)據(jù)。

具體的，請(qǐng)同時(shí)參閱圖5，其為本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集的步驟流程圖。

所述步驟S5中，具體包括以下步驟：

本發(fā)明分為5次架次進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，分別從垂直向下和四個(gè)傾斜角進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。具體的飛行如下：

S51：第一架次，無(wú)人機(jī)機(jī)頭向東，相機(jī)鏡頭垂直向下；計(jì)算航飛區(qū)域及航線，設(shè)置航線起點(diǎn)拍攝位置；再沿航線正射采集全部區(qū)域。

請(qǐng)同時(shí)參閱圖6，其為本發(fā)明中采集數(shù)據(jù)的第一次架次的示意圖。在本實(shí)施例中，假設(shè)需要拍攝的區(qū)域?yàn)锳，航線為B。從起飛起點(diǎn)至終點(diǎn)，共經(jīng)過(guò)4條航線，分別為B1、B2、B3和B4。在航飛采集過(guò)程中飛機(jī)機(jī)頭方向一直保持不變，相機(jī)鏡頭方向也保持不變，飛行時(shí)具體步驟為：

(1)沿著B1航線，飛機(jī)機(jī)頭向東，相機(jī)鏡頭垂直向下，飛機(jī)前進(jìn)拍攝。

(2)沿著B1-2航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B2。

(3)沿著B2航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)后退拍攝。

(4)沿著B2-3航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B3。

(5)沿著B3航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)前進(jìn)拍攝。

(6)沿著B3-4航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B4。

(7)沿著B4航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)后退拍攝。

S52：第二架次，飛機(jī)機(jī)頭向東，相機(jī)鏡頭向東、向下傾斜；重新計(jì)算航飛區(qū)域及航線，調(diào)整航線起點(diǎn)拍攝位置；沿航線傾斜拍攝全部區(qū)域。

請(qǐng)同時(shí)參閱圖7，其為本發(fā)明中采集數(shù)據(jù)的第二次架次的示意圖。在本實(shí)施例中，假設(shè)需要拍攝的區(qū)域?yàn)锳，航線為B。從起飛起點(diǎn)至終點(diǎn)，共經(jīng)過(guò)4條航線，分別為B1、B2、B3和B4。在航飛采集過(guò)程中飛機(jī)機(jī)頭方向一直保持不變，相機(jī)鏡頭方向也保持不變，飛行時(shí)具體步驟為：

(1)本架次為傾斜拍攝，起飛、終點(diǎn)需要偏移，以便能夠拍攝完整任務(wù)測(cè)區(qū)。請(qǐng)同時(shí)參閱圖11，其為偏移距離和傾斜角度的示意圖。具體的偏移距離的計(jì)算公式為：偏移距離L＝相對(duì)航高H*tan(相機(jī)傾斜角度)。

(2)沿著B1航線，飛機(jī)機(jī)頭向東，相機(jī)鏡頭與機(jī)頭方向一致，向下傾斜30度，飛機(jī)前進(jìn)拍攝。

(3)沿著B1-2航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B2。

(4)沿著B2航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)后退拍攝。

(5)沿著B2-3航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B3。

(6)沿著B3航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)前進(jìn)拍攝。

(7)沿著B3-4航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B4。

(8)沿著4航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)后退拍攝。

S53：第三架次，飛機(jī)機(jī)頭向西，相機(jī)鏡頭向西、向下傾斜；重新計(jì)算航飛區(qū)域及航線，調(diào)整航線起點(diǎn)拍攝位置；沿航線傾斜拍攝全部區(qū)域。

同時(shí)參閱圖8，其為本發(fā)明中采集數(shù)據(jù)的第三次架次的示意圖。在本實(shí)施例中，假設(shè)需要拍攝的區(qū)域?yàn)锳，航線為B。從起飛起點(diǎn)至終點(diǎn)，共經(jīng)過(guò)4條航線，分別為B1、B2、B3和B4。在航飛采集過(guò)程中飛機(jī)機(jī)頭方向一直保持不變，相機(jī)鏡頭方向也保持不變，飛行時(shí)具體步驟為：

(1)本架次為傾斜拍攝，起飛、終點(diǎn)需要偏移，以便能夠拍攝完整任務(wù)測(cè)區(qū)。請(qǐng)同時(shí)參閱圖11，其為偏移距離和傾斜角度的示意圖。具體的偏移距離的計(jì)算公式為：偏移距離L＝相對(duì)航高H*tan(相機(jī)傾斜角度)。

(2)沿著B1航線，飛機(jī)機(jī)頭向西，相機(jī)鏡頭與機(jī)頭方向一致，向下傾斜30度，飛機(jī)后退拍攝。

(3)沿著B1-2航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B2。

(4)沿著2航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)前進(jìn)拍攝。

(5)沿著B2-3航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B3。

(6)沿著B3航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)后退拍攝。

(7)沿著B3-4航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B4。

(8)沿著B4航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)前進(jìn)拍攝。

S54：第四架次，飛機(jī)機(jī)頭向北，相機(jī)鏡頭向北、向下傾斜。重新計(jì)算航飛區(qū)域及航線，調(diào)整航線起點(diǎn)拍攝位置；沿航線傾斜拍攝全部區(qū)域。

同時(shí)參閱圖9，其為本發(fā)明中采集數(shù)據(jù)的第四次架次的示意圖。在本實(shí)施例中，假設(shè)需要拍攝的區(qū)域?yàn)锳，航線為B。從起飛起點(diǎn)至終點(diǎn)，共經(jīng)過(guò)9條航線，分別為B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8和B9。本架次為傾斜拍攝，起飛、終點(diǎn)需要偏移，以便能夠拍攝完整任務(wù)測(cè)區(qū)。請(qǐng)同時(shí)參閱圖11，其為偏移距離和傾斜角度的示意圖。具體的偏移距離的計(jì)算公式為：偏移距離L＝相對(duì)航高H*tan(相機(jī)傾斜角度)。在航飛采集過(guò)程中飛機(jī)機(jī)頭方向一直保持不變，相機(jī)鏡頭方向也保持不變，飛行時(shí)具體步驟為：

(1)沿著B1航線，飛機(jī)機(jī)頭向北，相機(jī)鏡頭與機(jī)頭方向一致，向下傾斜30度，飛機(jī)后退拍攝。

(2)沿著B1-2航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B2。

(3)沿著B2航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)前進(jìn)拍攝。

(4)沿著B2-3航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B3。

(5)沿著B3航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)后退拍攝。

(6)沿著B3-4航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B4。

(7)沿著B4航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)前進(jìn)拍攝。

(8)沿著B4-5航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B5。

(9)沿著B5航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)后退拍攝。

(10)沿著B5-6航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B6。

(11)沿著B6航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)前進(jìn)拍攝。

(12)沿著B6-7航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B7。

(13)沿著B7航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)后退拍攝。

(14)沿著B7-8航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B8。

(15)沿著B8航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)前進(jìn)拍攝。

(16)沿著B8-9航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B9。

(17)沿著B9航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)后退拍攝。

S55：第五架次，飛機(jī)機(jī)頭向南，相機(jī)鏡頭向南、向下傾斜；重新計(jì)算航飛區(qū)域及航線，調(diào)整航線起點(diǎn)拍攝位置；沿航線傾斜拍攝全部區(qū)域。

同時(shí)參閱圖10，其為本發(fā)明中采集數(shù)據(jù)的第五次架次的示意圖。在本實(shí)施例中，假設(shè)需要拍攝的區(qū)域?yàn)锳，航線為B。從起飛起點(diǎn)至終點(diǎn)，共經(jīng)過(guò)9條航線，分別為B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8和B9。本架次為傾斜拍攝，起飛、終點(diǎn)需要偏移，以便能夠拍攝完整任務(wù)測(cè)區(qū)。請(qǐng)同時(shí)參閱圖11，其為偏移距離和傾斜角度的示意圖。具體的偏移距離的計(jì)算公式為：偏移距離L＝相對(duì)航高H*tan(相機(jī)傾斜角度)。在航飛采集過(guò)程中飛機(jī)機(jī)頭方向一直保持不變，相機(jī)鏡頭方向也保持不變，飛行時(shí)具體步驟為：

(1)沿著B1航線，飛機(jī)機(jī)頭向南，相機(jī)鏡頭與機(jī)頭方向一致，向下傾斜30度，飛機(jī)前進(jìn)拍攝。

(2)沿著B1-2航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B2。

(3)沿著B2航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)后退拍攝。

(4)沿著B2-3航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B3。

(5)沿著B3航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)前進(jìn)拍攝。

(6)沿著B3-4航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B4。

(7)沿著B4航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)后退拍攝。

(8)沿著B4-5航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B5。

(9)沿著B5航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)前進(jìn)拍攝。

(10)沿著B5-6航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B6。

(11)沿著B6航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)后退拍攝。

(12)沿著B6-7航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B7。

(13)沿著B7航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)前進(jìn)拍攝。

(14)沿著B7-8航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B8。

(15)沿著B8航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)后退拍攝。

(16)沿著B8-9航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，側(cè)移到下條航線B9。

(17)沿著B9航線，飛機(jī)機(jī)頭方向不變，相機(jī)鏡頭方向不變，飛機(jī)前進(jìn)拍攝。

另外，請(qǐng)參閱圖12，其為本發(fā)明的控制終端的連接框圖。本發(fā)明還提供了一種控制終端，包括：任務(wù)區(qū)域規(guī)劃模塊21、參數(shù)設(shè)置模塊22、飛機(jī)平臺(tái)智能匹配模塊23和安全檢查模塊24。

所述任務(wù)區(qū)域規(guī)劃模塊21，用于規(guī)劃飛行的航線。

所述參數(shù)設(shè)置模塊22，用于對(duì)多旋翼無(wú)人機(jī)的飛行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括起點(diǎn)位置、終點(diǎn)位置和機(jī)頭的傾斜角度。具體的，所述參數(shù)設(shè)置模塊包括：計(jì)算子模塊，用于計(jì)算起點(diǎn)位置、終點(diǎn)位置和相機(jī)鏡頭的傾斜角度。

所述飛機(jī)平臺(tái)智能匹配模塊23，用于根據(jù)無(wú)人機(jī)的機(jī)型進(jìn)行智能參數(shù)匹配。

具體的，由于不同型號(hào)的無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)硬件技術(shù)參數(shù)相差較大(例如平臺(tái)重量、飛行時(shí)間、最大飛行速度、抗風(fēng)等級(jí)、傳感器曝光間隔、存貯卡容量等)，讓非專業(yè)的行業(yè)應(yīng)用人員通過(guò)大量的參數(shù)計(jì)算分析之后，從而保證航飛的安全與任務(wù)質(zhì)量是相當(dāng)復(fù)雜的事情，將大大降低作業(yè)效率，進(jìn)而影響無(wú)人機(jī)在行業(yè)應(yīng)用中的推廣與普及。

因此，在本發(fā)明中，通過(guò)無(wú)線通信能夠獲取飛行平臺(tái)參數(shù)，能夠自動(dòng)識(shí)別飛行平臺(tái)的ID標(biāo)識(shí)和類別，進(jìn)一步獲取飛行平臺(tái)型號(hào)、傳感器、電池容量、最大飛行速度等詳細(xì)的技術(shù)參數(shù)實(shí)時(shí)的狀態(tài)信息，為實(shí)時(shí)控制安全與質(zhì)量相關(guān)的航飛任務(wù)規(guī)劃、航拍參數(shù)計(jì)算等提供了飛行平臺(tái)的基本參數(shù)信息。

所述安全檢查模塊24，用于對(duì)無(wú)人機(jī)飛行前進(jìn)行檢查。

具體的，由于航飛的安全與質(zhì)量控制是行業(yè)應(yīng)用航飛過(guò)程中時(shí)刻需要監(jiān)控的一條“紅線”，沒(méi)有安全與質(zhì)量，就沒(méi)有無(wú)人機(jī)的行業(yè)應(yīng)用，飛行前安全與質(zhì)量預(yù)檢是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。因此，本發(fā)明通過(guò)無(wú)線通信能夠獲取大疆多旋翼飛行平臺(tái)關(guān)鍵參數(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)，評(píng)定是否超過(guò)閾值，給予起飛預(yù)檢報(bào)警。任一參數(shù)超過(guò)閾值，均報(bào)警禁止起飛。實(shí)現(xiàn)用戶一鍵式預(yù)檢，大大簡(jiǎn)化每架次起飛前安全質(zhì)量檢查工作，提高工作效率，保證航飛任務(wù)質(zhì)量。所檢查的參數(shù)包括：無(wú)人機(jī)是否與地面站連接、飛行航高計(jì)算、電池容量計(jì)算、儲(chǔ)存卡容量計(jì)算等等。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下的有益效果：

(1)相機(jī)選擇單鏡頭，降低相機(jī)設(shè)備費(fèi)用，擴(kuò)大適用的飛行平臺(tái)范圍。

本機(jī)技術(shù)發(fā)明的核心理念是實(shí)現(xiàn)單兵化、自動(dòng)化、規(guī)范化、靈活高效的傾斜攝影采集解決方案。因此，發(fā)明關(guān)鍵技術(shù)之一便是選擇相機(jī)，選擇單鏡頭相機(jī)，降低相機(jī)重量，擴(kuò)大可選的飛行平臺(tái)范圍；同時(shí)大大降低相機(jī)設(shè)備成本，可降低相機(jī)設(shè)備成本10倍以上。

(2)飛行平臺(tái)選擇微型多旋翼，降低飛行平臺(tái)費(fèi)用，降低飛行操作專業(yè)化門檻。

本機(jī)技術(shù)發(fā)明的核心理念是實(shí)現(xiàn)單兵化、自動(dòng)化、規(guī)范化、靈活高效的傾斜攝影采集解決方案。因此，發(fā)明關(guān)鍵技術(shù)之二便是選擇微型的多旋翼飛行平臺(tái)，不再需要專業(yè)的飛機(jī)操控人員，一般專業(yè)技術(shù)人員經(jīng)過(guò)幾個(gè)小時(shí)的培訓(xùn)便可開展航飛采集作業(yè)，大大降低航飛操作的技術(shù)門檻；同時(shí)大大降低飛行平臺(tái)的成本，可降低飛機(jī)購(gòu)置費(fèi)用幾十倍到百倍以上。

(3)相機(jī)傾斜角度可根據(jù)需要任意便捷的調(diào)整傾斜角度，以適應(yīng)特殊的傾斜三維采集需要。例如建筑物密集區(qū)域，重點(diǎn)文物保護(hù)建筑等。大大提高數(shù)據(jù)采集的靈活性，提高三維模型的質(zhì)量。

(4)航飛采集單兵化作業(yè)，提高作業(yè)靈活性，盡量減少天氣等外界環(huán)境因素影響。

在以上采集相機(jī)、飛行平臺(tái)解決之后，便可容易的實(shí)現(xiàn)本技術(shù)發(fā)明關(guān)鍵技術(shù)之三。實(shí)現(xiàn)單人完成航飛采集工作，不再需要定制的大型車輛運(yùn)輸飛機(jī)，不再需要提前一個(gè)月申請(qǐng)航飛空域，不再需要提前幾天實(shí)地踏勘選擇起降場(chǎng)地，不再需要四個(gè)人的作業(yè)機(jī)組，不再需要飛行前大量設(shè)備的組裝，不再需要航飛1000米以上的航高。從而大大提高作業(yè)的靈活性，真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地開展航飛作業(yè)。

(5)研究全新的飛行采集方法，以適應(yīng)單鏡頭、多旋翼、單兵化的傾斜攝影采集作業(yè)模式。由于采用了極其簡(jiǎn)化的單鏡頭相機(jī)開展以往需要五鏡頭的傾斜攝影工作，則研究全新的采集方法就成為本技術(shù)發(fā)明的最關(guān)鍵技術(shù)。

(6)研發(fā)智能化的飛行采集控制軟件及終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)航飛采集全自動(dòng)，規(guī)范化作業(yè)過(guò)程，保證成果質(zhì)量，提高作業(yè)效率。

本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，如果對(duì)本發(fā)明的各種改動(dòng)或變形不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動(dòng)和變形屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變形。