本技术公开一种基于增量重建的无人机贴近图像采集方法,步骤包括:采用无人机对目标结构进行倾斜摄影或多视图图像采集并重建为低精度点云;将目标结构三维网格模型离散为点云,与低精度点云进行匹配后作为目标点云;获取飞行空间以及图像采集候选点集;在每个图像采集候选点建立相机主视模型;计算每个相机模型下的目标网格可视信息;将可视目标网格分为I类网格和II类网格,获取有效视点集;从有效视点集中获取工作视点;基于工作视点坐标在飞行空间内生成无人机飞行路径。本发明中,通过视点预处理方法实现无人机贴近目标结构飞行,提高图像像素精度;通过视点预处理方法,实现无人机的静态避障;通过视点筛选方法,确保三维重建精度。
背景技术
得益于点云处理算法的成熟,三维点云数据成为建筑和桥梁结构数字化尺寸检测及虚拟预拼装工作的主要数据来源之一。结合结构表面高覆盖率的三维点数据和高效的数据处理算法,点云技术相比传统全站仪、直尺、靠尺等测量方式获取结构几何信息更全面,提取结构几何特征更便捷。
陆地式三维激光扫描仪扫描范围大,点位精度通常维持在±2mm左右,能满足大多数大型钢结构点云精度要求,但需要设立测站,在一些大型钢结构顶部,往往不具备设站条件,而底部设站又无法采集结构顶部数据,由此导致顶部重要点云数据存在缺失,如桁架结构的上弦杆,由此影响几何特征的准确提取。基于无人机的倾斜摄影和多视图重建能通过采集结构顶部图像,重建为三维点云,但由于施工现场环境复杂,飞行高度往往需超过现场最高点,由此导致像素精度不足,点云重建精度无法满足结构尺寸检测及预拼装需求。
因此,为解决大型钢结构数字化尺寸检测和预拼装过程点云数据获取不全,精度不够等问题,亟须开发基于增量重建的无人机贴近图像采集方法。
实现思路