一种基于无人机的像控点信息采集方法及系统

摘要

本发明提供一种基于无人机的像控点信息采集方法及系统。该方法包括：地面监控站根据包含像控点采集区域的遥感影像和数字高程模型DEM数据确定无人机的航线；当所述地面监控站监测到所述无人机到达所述像控点采集区域后，根据所述包含像控点采集区域的遥感影像和所述无人机回传的像控点采集区域的视频图像确定像控点的准确位置；并在监测到所述无人机降落到所述像控点的准确位置后，向所述无人机发送像控点信息采集的指令。由地面监控站控制无人机集成的像控点信息采集系统开关机，自动采集和存储像控点的信息，并向所述无人机发送返航指令使所述无人机返航。整个过程无需人工深入现场即可完成像控点信息的自动采集。

权利要求

1.一种基于无人机的像控点信息采集方法，其特征在于，所述方法包括：地面监控站根据包含像控点采集区域的遥感影像和数字高程模型DEM数据确定无人机的航线，并将所述航线发送给所述无人机；

当所述地面监控站监测到所述无人机到达所述像控点采集区域后，根据所述包含像控点采集区域的遥感影像和所述无人机回传的像控点采集区域的视频图像确定像控点的准确位置；

所述地面监控站将所述像控点的准确位置的数据发送给所述无人机，并在监测到所述无人机降落到所述像控点的准确位置后，向所述无人机发送像控点信息采集的指令；

当所述地面监控站监控所述无人机完成所述像控点信息采集的指令后，向所述无人机发送返航指令。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地面监控站根据所述包含像控点采集区域的遥感影像和所述无人机回传的像控点采集区域的视频图像确定像控点的准确位置，包括：所述地面监控站从所述包含像控点采集区域的遥感影像中选取所述像控点区域的底图；

所述地面监控站根据所述底图以及所述无人机回传的像控点采集区域的视频图像选取像控点的准确位置，并确定所述像控点的准确位置的数据。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述像控点信息采集指令包括：开启像控点信息采集系统的指令和关闭像控点信息采集系统的指令；

所述向所述无人机发送像控点信息采集的指令，包括：所述地面监控站向所述无人机发送开启像控点信息采集系统的指令，以使所述无人机开启像控点信息采集系统，采集并存储观测到的所述像控点的信息；

所述地面监控站向所述无人机发送关闭像控点信息采集系统的指令，以使所述无人机关闭所述像控点信息采集系统。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述地面监控站向所述无人机发送关闭像控点信息采集系统的指令，还包括：所述地面监控站监控所述无人机的剩余能量；

当所述无人机的剩余能量达到能量阈值，则向所述无人机关闭信息采集系统的指令。

5.一种基于无人机的像控点信息采集系统，其特征在于，所述系统包括：地面监控站和无人机，其中，所述地面监控站包括：

航线规划模块，用于根据包含像控点采集区域的遥感影像和数字高程模型DEM数据规划无人机的航线；

数传链路传输模块，用于将所述航线发送给所述无人机；

监控模块，用于监控所述无人机是否到达所述像控点采集区域；

像控点位确定模块，用于当所述监控模块监测到所述无人机到达所述像控点采集区域后，根据所述包含像控点采集区域的遥感影像和所述无人机回传的像控点采集区域的视频图像确定像控点的准确位置；

所述数传 链路传输模块，还用于将所述像控点的准确位置的数据发送给所述无人机；

所述监控模块，还用于监测所述无人机是否降落到所述像控点的准确位置；

所述数传链路传输模块，还用于在所述监控模块监测到所述无人机降落到所述像控点的准确位置后，向所述无人机发送像控点信息采集的指令；

所述监控模块，还用于监控所述无人机是否完成所述像控点信息采集的指令；

所述数传链路传输模块，还用于在所述监控模块监控到所述无人机完成所述像控点信息采集的指令后，向所述无人机发送返航指令；

所述无人机，包括：

飞行模块，用于接收所述地面监控站发送的航线，按照所述航线飞行；

视频图像采集模块，用于当接收到所述地面监控站发送的视频图像采集指令时，采集视频图像；

视频图像传输模块，用于将所述视频图像采集模块采集到的视频图像传输至所述地面监控站；

所述飞行模块，还用于当接收到所述地面监控站发送的像控点的准确位置的数据后，降落到所述像控点的准确位置；

像控点信息采集模块，用于当接收到所述地面监控站发送的像控点信息采集指令，采集所述像控点的信息；

所述飞行模块，还用于在接收到所述地面监控站发送的返航指令后，从所述像控点的位置升空返航。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述像控点位确定模块，包括：选取单元，用于从所述包含像控点采集区域的遥感影像中选取所述像控点区域的底图；

确定单元，用于根据所述底图以及所述无人机回传的像控点采集区域的视频图像选取像控点的准确位置，并确定所述像控点的准确位置的数据。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述像控点信息采集指令包括：开启像控点信息采集系统的指令、关闭像控点信息采集系统的指令；

所述数传链路传输模块，还包括：

开启指令发送单元，用于向所述无人机发送开启像控点信息采集系统的指令，以使所述无人机开启像控点信息采集系统，采集并存储观测到的像控点的信息；

所述像控点信息采集模块，包括：

采集单元，用于当接收到所述地面监控站发送的开启像控点信息采集系统的指令，开启所述像控点信息采集系统，采集并存储观测到的所述像控点的信息；

所述数传链路传输模块，还包括：关闭指令发送单元，用于向所述无人机发送关闭像控点信息采集系统的指令，以使所述无人机关闭所述像控点信息采集系统；

所述像控点信息采集模块，还包括：关闭单元，用于当接收到所述地面监控站发送的关闭像控点信息采集系统的指令，则关闭所述像控点信息采集系统。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述监控模块，还用于监控站监控所述无人机的剩余能量；

所述关闭指令发送单元，还用于当所述无人机的剩余能量达到能量阈值，则向所述无人机关闭像控点信息采集系统的指令。

说明书

一种基于无人机的像控点信息采集方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及航空摄影测量领域，具体而言，涉及一种基于无人机的像控点信息采集方法及系统。

背景技术

[0002] 像控点是摄影测量解析空三加密和测图的基础，其坐标的测定直接影响到内业成图的数学精度。

[0003] 随着测绘技术的发展和卫星定位技术的应用，相关技术中，像控测量主要采用动态卫星定位系统GPS RTK结合GPS静态接收方法实施像控点联测。主要工作流程是：内业拟定平面和高程像控点测量的布点方案，外业实地踏勘，现场选定像控点位，以已知点位上架设GPS观测设备为基准站(或者CROS连续运行站)，以GPS静态或动态观测为移动站，两者同时观测一定时间，观测结束后在底图上刺点与整饰，记录像控点点之记。经事后解算，得出移动站点的坐标和高程信息。

[0004] 为了解决人员难以到达地区的野外像控点测量的问题，有关单位做了大量探索。一方面研究稀/少像片控制的成图技术，少要甚至不要外业像控点即可成图；另一方面收集、整合像控点信息，建立全国像控点库。但实际生产中，无需野外像控点直接成图的精度有时达不到要求。而且，像控点库也存在诸多问题，一是全国范围内的像控点尚未全部覆盖，局部地区仍存在空白区域；二是有些区域虽已经覆盖，但密度希、点位不合理；三是目前已有像控点的精度限制，难以满足大比例尺测图等方面的需要；四是有些像控点区域范围内的地物影像变化较大，已不适合作为像控点使用。

[0005] 在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术中存在以下问题：

[0006] 相关技术中，无法避开野外实地开展像控点信息采集，在野外像控测量的观测实施中，都是由人工将GPS天线、接收机和三脚架等测量设备运送到现场，经过整平对中，实施GPS静态或GPS RTK动态观测。对于森林、海岛、荒漠、沙漠、冰川等地形地貌和自然条件恶劣的地区或因辐射、有毒气体泄漏等危险区域，人员无法到达，则无法实现野外像控点信息采集，进而无法获取到像控点，因此成为精度空白区，这不仅影响内业成图的数学精度，甚至会影响到整个测绘工程的进展。

发明内容

[0007] 有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种基于无人机的像控点信息采集的方法及系统，通过地面监控站控制无人机自动获取像控点信息，无需人工深入现场即可完成像控点信息的自动采集。

[0008] 第一方面，本发明实施例提供了一种基于无人机的像控点信息采集的方法，其中，所述方法包括：

[0009] 地面监控站根据包含像控点采集区域的遥感影像和数字高程模型DEM数据确定无人机的航线，并将所述航线发送给所述无人机；

[0010] 当所述地面监控站监测到所述无人机到达所述像控点采集区域后，根据所述包含像控点采集区域的遥感影像和所述无人机回传的像控点采集区域的视频图像确定像控点的准确位置；

[0011] 所述地面监控站将所述像控点的准确位置的数据发送给所述无人机，并在监测到所述无人机降落到所述像控点的位置后，向所述无人机发送像控点信息采集的指令；

[0012] 当所述地面监控站监控所述无人机完成所述像控点信息采集的指令后，向所述无人机发送返航指令。

[0013] 结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实现方式，其中，所述地面监控站根据所述包含像控点采集区域的遥感影像和所述无人机回传的像控点采集区域的视频图像确定像控点的准确位置，包括：

[0014] 所述地面监控站从所述包含像控点采集区域的遥感影像中选取所述像控点区域的底图；

[0015] 所述地面监控站根据所述底图以及所述无人机回传的像控点采集区域的视频图像选取像控点的准确位置，并确定所述像控点的准确位置的数据。

[0016] 结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实现方式，其中，所述像控点信息采集指令包括：开启像控点信息采集系统的指令和关闭像控点信息采集系统的指令；

[0017] 所述向所述无人机发送像控点信息采集的指令，包括：

[0018] 所述地面监控站向所述无人机发送开启像控点信息采集系统的指令，以使所述无人机开启像控点信息采集系统，采集并存储观测到的所述像控点的信息；

[0019] 所述地面监控站向所述无人机发送关闭像控点信息采集系统的指令，以使所述无人机关闭所述像控点信息采集系统。

[0020] 结合第一方面的第二种的可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方面的第三种可能的实现方式，其中，所述地面监控站向所述无人机发送关闭像控点信息采集系统的指令，还包括：

[0021] 所述地面监控站监控所述无人机的剩余能量；

[0022] 当所述无人机的剩余能量达到能量阈值，则向所述无人机关闭像控点信息采集系统的指令。

[0023] 第二方面，本发明实施例提供了另一种基于无人机的像控点信息采集方法，其中，所述方法包括：

[0024] 无人机接收地面监控站发送的航线，按照所述航线飞行；

[0025] 当所述无人机接收到所述地面监控站发送的视频图像采集指令时，采集视频图像并传输至所述地面监控站；

[0026] 当所述无人机接收到所述地面监控站发送的像控点的准确位置的数据后，降落到所述像控点的准确位置；

[0027] 当所述无人机接收到所述地面监控站发送的像控点信息采集指令，采集所述像控点的信息；

[0028] 当所述无人机接收到所述地面监控站发送的返航指令，从所述像控点的准确位置升空返航。

[0029] 结合第二方面，本发明实施例提供了上述第二方面的第一种可能的实现方式，其中，所述像控点信息采集指令包括：开启像控点信息采集系统的指令和关闭像控点信息采集系统的指令；

[0030] 所述当所述无人机接收到所述地面监控站发送的像控点信息采集指令，采集所述像控点的信息，包括：

[0031] 当所述无人机接收到所述地面监控站发送的开启像控点信息采集系统的指令，则开启像控点信息采集系统，采集并存储所述像控点的信息；

[0032] 当所述无人机接收到所述地面监控站发送的关闭像控点信息采集系统的指令，则关闭像控点信息采集系统。

[0033] 第三方面，本发明实施例提供了一种基于无人机的像控点信息采集的系统，其中，所述系统包括：地面监控站和无人机，其中，

[0034] 所述地面监控站包括：

[0035] 航线规划模块，用于根据包含像控点采集区域的遥感影像和数字高程模型DEM数据规划无人机的航线；

[0036] 数据链路传输模块，用于将所述航线发送给所述无人机；

[0037] 监控模块，用于监控所述无人机是否到达所述像控点采集区域；

[0038] 像控点位确定模块，用于当所述监测模块监测到所述无人机到达所述像控点采集区域后，根据所述包含像控点采集区域的遥感影像和所述无人机回传的像控点采集区域的视频图像确定像控点的准确位置；

[0039] 所述数据链路传输模块，还用于将所述像控点的准确位置的数据发送给所述无人机；

[0040] 所述监控模块，还用于监测所述无人机是否降落到所述像控点的准确位置；

[0041] 所述数传链路传输模块，还用于在所述监控模块监测到所述无人机降落到所述像控点的准确位置后，向所述无人机发送像控点信息采集的指令；

[0042] 所述监控模块，还用于监控所述无人机是否完成所述像控点信息采集的指令；

[0043] 所述数传链路传输模块，还用于在所述监控模块监控到所述无人机完成所述像控点信息采集的指令后，向所述无人机发送返航指令；

[0044] 所述无人机，包括：

[0045] 飞行模块，用于接收所述地面监控站发送的航线，按照所述航线航行；

[0046] 视频图像采集模块，用于当接收到所述地面监控站发送的视频图像采集指令时，采集视频图像；

[0047] 视频图像传输模块，用于将所述视频图像采集模块采集到的视频图像传输至所述地面监控站；

[0048] 所述飞行模块，还用于当接收到所述地面监控站发送的像控点的准确位置的数据后，降落到所述像控点的准确位置；

[0049] 像控点信息采集模块，用于当接收到所述地面监控站发送的像控点信息采集指令，采集所述像控点的信息；

[0050] 所述飞行模块，还用于在接收到所述地面监控站发送的返航指令后，从所述像控点的位置升空返航。

[0051] 结合第三方面，本发明实施例提供了上述第三方面的第一种可能的实现方式，其中，所述像控点位确定模块，包括：

[0052] 选取单元，用于从所述包含像控点采集区域的遥感影像中选取所述像控点区域的底图；

[0053] 确定单元，用于根据所述底图以及所述无人机回传的像控点采集区域的视频图像选取像控点的准确位置，并确定所述像控点的准确位置的数据。

[0054] 结合第三方面，本发明实施例提供了上述第三方面的第二种可能的实现方式，其中，所述像控点信息采集指令包括：开启像控点信息采集系统的指令、关闭像控点信息采集系统的指令；

[0055] 所述数传链路传输模块，还包括：

[0056] 开启指令发送单元，用于向所述无人机发送开启像控点信息采集系统的指令，以使所述无人机开启像控点信息采集系统，采集并存储观测到的像控点的信息；

[0057] 所述像控点信息采集模块，包括：

[0058] 采集单元，用于当接收到所述地面监控站发送的开启像控点信息采集系统的指令，开启所述像控点信息采集系统，采集并存储观测到的所述像控点的信息；

[0059] 所述数传链路传输模块，还包括：关闭指令发送单元，用于向所述无人机发送关闭像控点信息采集系统的指令，以使所述无人机关闭所述像控点信息采集系统；

[0060] 所述像控点信息采集模块，还包括：关闭单元，用于当接收到所述地面监控站发送的关闭像控点信息采集系统的指令，则关闭所述像控点信息采集系统。

[0061] 结合第三方面，本发明实施例提供了上述第三方面的第三种可能的实现方式，其中，所述监控模块，还用于监控站监控所述无人机的剩余能量；

[0062] 所述关闭指令发送单元，还用于当所述无人机的剩余能量达到能量阈值，则向所述无人机关闭像控点信息采集系统的指令。

[0063] 在本发明实施例提供的基于无人机的像控点信息采集方法及系统中，地面监控站根据包含像控点采集区域的遥感影像和数字高程模型DEM数据确定无人机的航线；当所述地面监控站监测到所述无人机到达所述像控点采集区域后，根据所述包含像控点采集区域的遥感影像和所述无人机回传的像控点采集区域的视频图像确定像控点的准确位置；并在监测到所述无人机降落到所述像控点的准确位置后，向所述无人机发送像控点信息采集的指令。由地面监控站控制无人机集成的像控点信息采集系统开机，自动采集并存储像控点的信息，采集结束后向所述无人机发送返航指令使所述无人机返航。整个过程无需人工深入现场即可完成像控点信息的自动采集。

[0064] 为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

[0065] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

[0066] 图1示出了本发明实施例1所提供的地面监控站侧的基于无人机的像控点信息采集的方法的流程图；

[0067] 图2示出了本发明实施例2所提供的无人机侧的基于无人机的像控点信息采集的方法的流程图；

[0068] 图3示出了本发明实施例3所提供的基于无人机的像控点信息采集的系统的结构图；

[0069] 图4示出了本发明实施例3所提供的基于无人机的像控点信息采集的系统的地面监控站的结构图；

[0070] 图5示出了本发明实施例3所提供的基于无人机的像控点信息采集的系统的无人机的结构图。

具体实施方式

[0071] 下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0072] 考虑到相关技术中，某些现场人员无法到达，则无法实现野外像控点信息采集，进而无法获取到像控点，因此成为精度空白区，这不仅影响内业成图的数学精度，甚至会影响到整个测绘工程的进展。基于此，本发明提供一种基于无人机的像控点信息采集的方法及系统，通过地面监控站控制无人机自动获取像控点信息，无需人工深入现场即可完成像控点信息的自动采集。

[0073] 下面通过实施例1对地面监控站侧进行描述。

[0074] 实施例1

[0075] 参见图1所示，为本发明实施例提供基于无人机的像控点信息采集的方法的流程图，具体包括以下步骤：

[0076] 步骤101：地面监控站根据包含像控点采集区域的遥感影像和数字高程模型DEM数据确定无人机的航线，并将所述航线发送给所述无人机；

[0077] 在进行像控点信息采集之前，地面监控站根据已有的包含像控点采集区域的航空航天遥感影像，选定所述像控点采集区域，即像控点的概略点位，之后结合数字高程模型DEM数据，确定无人机飞行到所述像控点采集区域的航线，并将所述航线发送给所述无人机，所述无人机接收到所述航线后，按照所述航线飞行至所述像控点的采集区域。

[0078] 步骤102、当所述地面监控站监测到所述无人机到达所述像控点采集区域后，根据所述包含像控点采集区域的遥感影像和所述无人机回传的像控点采集区域的视频图像确定像控点的准确位置；

[0079] 其中，无人机安装了视频图像采集装置以及自身定位系统，地面监控站根据所述无人机的自身定位系统，监测所述无人机的位置。

[0080] 当监测到所述无人机飞行到所述像控点采集区域后，向所述无人机发送视频图像采集的指令，所述无人机根据自身安装的视频图像采集装置采集图像，并将所述图像实时回传给所述地面监控站。

[0081] 地面监控站从已有的包含像控点采集区域的遥感影像中选取所述像控点区域的底图，由操作人员根据所述底图以及所述无人机回传的图像从所述像控点采集区域中选择合适的位置作为像控点的位置，地面监控站获取操作人员选择的像控点的位置，确定该像控点的准确位置以及准确位置的数据。

[0082] 需要注意的是，在选择像控点的位置时，可以根据选取的像控点区域的底图以及回传的图像，避开飞机无法降落的位置作为像控点，而且，鉴于测图工作中数据处理的精度要求，像控点信息采集必须是稳定连续地进行一段时间的静态观测，因此，无人机必须降落在所选像控点的点位上后，开启像控点信息采集设备进行静态观测。

[0083] 能选作像控点须具有以下四个条件：a，能在航空航天遥感影像底图上清晰分辨且是特征点位；b，要能在实时回传的视频影像上清晰分辨；c，承载平台要有安全起降的空间；d，点位周围100m范围内无遮挡。以此为判断条件，依靠实时回传的视频影像，结合大范围影像底图和原始分辨率遥感影像综合判断点位的准确性和可执行性。

[0084] 步骤103、所述地面监控站将所述像控点的准确位置的数据发送给所述无人机，并在监测到所述无人机降落到所述像控点的准确位置后，向所述无人机发送像控点信息采集的指令。

[0085] 在确定像控点的准确位置后，将确定的像控点的准确位置的数据发送给所述无人机，所述无人机接收所述数据并降落到所述数据对应的点位，当地面监控站监测到所述无人机降落到所述数据对应的点位后，向所述无人机发送像控点信息采集的指令。

[0086] 其中，像控点信息采集的指令包括：开启像控点信息采集系统的指令和关闭像控点信息采集系统的指令。

[0087] 地面监控站向所述无人机发送开启像控点信息采集系统的指令，所述无人机接收到该指令后，向像控点信息采集系统发送脉冲信号来开启像控点信息采集系统，由像控点信息采集系统自动对该像控点的信息进行采集并存储。

[0088] 地面监控站实时监测所述无人机的剩余能量，由于像控点信息采集系统也会损耗无人机的能量，为了确保无人机能安全返航，地面监控站计算出无人机的能量阈值，当监测到所述无人机的剩余能量达到该能量阈值，则向所述无人机发送关闭像控点信息采集系统的指令，或者，确保无人机能安全返航的前提下在无人机的信息采集系统采集像控点信息完毕后，通过地面监控站向所述无人机发送关闭像控点信息采集系统的指令。

[0089] 所述无人机接收到关闭像控点信息采集系统的指令，向像控点采集系统发送脉冲信号来关闭像控点信息采集系统。

[0090] 步骤104、当所述地面监控站监控所述无人机完成所述像控点信息采集的指令后，向所述无人机发送返航指令。

[0091] 其中，需要注意的是，无人机返回时可以按照原来的航线返回，或者由地面监控站为所述无人机规划其他航线。

[0092] 在本发明实施例提供的基于无人机的像控点信息采集方法及系统中，地面监控站根据包含像控点采集区域的遥感影像和数字高程模型DEM数据确定无人机的航线；当所述地面监控站监测到所述无人机到达所述像控点采集区域后，根据所述包含像控点采集区域的遥感影像和所述无人机回传的像控点采集区域的视频图像确定像控点的准确位置；并在监测到所述无人机降落到所述像控点的准确位置后，向所述无人机发送像控点信息采集的指令。由地面监控站控制无人机集成的像控点信息采集系统开机，自动采集并存储像控点的信息，采集结束后向所述无人机发送返航指令使所述无人机返航。整个过程无需人工深入现场即可完成像控点信息的自动采集。

[0093] 下面通过实施例2对基于无人机的像控点信息采集的方法的无人机侧进行描述。

[0094] 实施例2

[0095] 参见图2所示，为本发明实施例提供的基于无人机的像控点信息采集的方法的流程图，该方法以无人机为执行主语，具体包括以下步骤：

[0096] 步骤201、无人机接收地面监控站发送的航线，按照所述航线航行；

[0097] 本发明对无人机进行改造，集成了像控点信息采集系统，并实现对像控点信息采集系统的开关机、信息存储的有效控制，同时，还集成了视频图像的采集、实时传输链路。

[0098] 当无人机接收到地面监控站发送的航线，按照所述航线航行，需要注意的是，无人机只是按照航线达到像控点的概略位置，并不降落。

[0099] 步骤202、当所述无人机接收到所述地面监控站发送的视频图像采集指令时，采集视频图像并传输至所述地面监控站；

[0100] 其中，无人机安装了视频图像采集装置以及自身定位系统，地面监控站根据所述无人机的自身定位系统，监测所述无人机的位置，当监测到所述无人机飞行到所述像控点采集区域后，向所述无人机发送视频图像采集的指令，无人机通过图像采集装置将采集到的图像实时回传至所述地面监控站。

[0101] 步骤203、当所述无人机接收到所述地面监控站发送的像控点的准确位置的数据后，降落到所述像控点的准确位置；

[0102] 当地面监控站确定像控点的准确位置后，将确定的像控点的准确位置的数据发送给所述无人机，所述无人机降落至该像控点点位上。

[0103] 步骤204、当所述无人机接收到所述地面监控站发送的像控点信息采集指令，采集所述像控点的信息。

[0104] 其中，所述像控点信息采集指令包括：开启像控点信息采集系统的指令、关闭像控点信息采集系统的指令；

[0105] 当接收到所述地面监控站发送的开启像控点信息采集系统的指令，则开启所述像控点信息采集系统，采集并存储所述像控点的有关信息；

[0106] 当接收到所述地面监控站发送的关闭像控点信息采集系统的指令，则关闭所述像控点信息采集系统。

[0107] 需要注意的是，无人机接收像控点信息采集指令中的开启像控点信息采集系统的指令的接收顺序在关闭像控点信息采集系统的指令之前。

[0108] 步骤205、当所述无人机接收到所述地面监控站发送的返航指令，从所述像控点的准确位置升空返航。

[0109] 当无人机接收到地面监控站发送的返航指令，则按照地面监控站规划的返航航线升空返航。

[0110] 其中，需要注意的是，无人机返回时可以按照原来的航线返回，或者由地面监控站为所述无人机规划其他航线。

[0111] 在本发明实施例提供的基于无人机的像控点信息采集方法及系统中，地面监控站根据包含像控点采集区域的遥感影像和数字高程模型DEM数据确定无人机的航线；当所述地面监控站监测到所述无人机到达所述像控点采集区域后，根据所述包含像控点采集区域的遥感影像和所述无人机回传的像控点采集区域的视频图像确定像控点的准确位置；并在监测到所述无人机降落到所述像控点的准确位置后，向所述无人机发送像控点信息采集的指令。由地面监控站控制无人机集成的像控点信息采集系统开机，自动采集并存储像控点的信息，采集结束后向所述无人机发送返航指令使所述无人机返航。整个过程无需人工深入现场即可完成像控点信息的自动采集。

[0112] 下面结合具体的应用场景对本发明的上述基于无人机的像控点信息采集的方法进行详细的说明，无人机以旋翼无人机为例。

[0113] 首先，执行像控点信息采集的旋翼无人机集成了像控点信息采集的双频GPS设备，并且能够实现对双频GPS设备的开关机、供电、信息存储等的有效控制。为了节省空间和重量，开发双频GPS设备板卡级产品的存储部分，实现二进制含载波相位信息文件的记录；将双频GPS设备板卡集成于飞行控制装置内封装，并实现与原有机载IMU数据的联合解算，存储解算后数据；开发飞行控制触发双频GPS装备开关机脉冲指令，实现自动控制GPS接收机开关机，实施静态观测。

[0114] 其次，旋翼无人机还集成了视频图像的采集设备和视频图像的实时传输链路，视频图像采集后能实时传输至地面监控站；实现了旋翼无人机视频图像的获取与空-地图传链路的实时传输。

[0115] 第三，地面监控站集成了像控点点位采集范围内的遥感影像，实现GB级大数据量遥感影像的快速显示、移动和缩放，以及小范围(511×511像素)原始分辨率影像的截取与显示。地面监控站按照常规监控的方式显示旋翼无人机飞行时的重要监控参数，如航高、空速、地速、卫星颗数、总电压与舵机电压、航程显示、飞行姿态等。其次，需要加载影像底图，按照像控点信息采集的要求，加载像控点预选点位一定范围内的航空航天影像。可加载不小于5GB的航空航天影像。影像底图需带经纬度坐标，且能实现快速浏览、平移与缩放。而且，旋翼无人机按照指令飞抵预先选定的像控点采集区域后，地面监控站的影像底图实时显示旋翼无人机所在位置，例如，将其位置在底图上以红色“飞机”标注出，行进轨迹以红线显示。进一步的，还可以在地面监控站的界面窗口实时显示获取的视频影像。更进一步的，采集到像控点制点信息后，利用航空航天遥感影像底图和承载平台记录的所选点位的坐标信息，自动填写像控点信息。

[0116] 具体的像控点信息采集如下：

[0117] 步骤1、起飞前测试检查。起飞前测试相关设备，主要包括旋翼无人机的起飞前检查、地面监控站控制双频GPS装备的开关机测试、视频影像传输测试等。任务开始前，执行像控点信息采集设备的初始化操作。

[0118] 步骤2、地面监控站根据包含像控点采集区域的遥感影像选定像控点的概略点位，结合已有DEM数据，精确规划飞行航线，并将所述航线发送给所述旋翼无人机。

[0119] 步骤3、旋翼无人机接收到该航线后，按照该航线飞行，其中，该旋翼无人机具有自身定位系统(不同于集成的双频GPS装备，为了节省能量，本发明在未接收到采集信息的指令时，不会打开双频GPS装备，只利用旋翼无人机自身的定位系统进行定位)，地面监控站根据该旋翼无人机自身的定位系统监控该旋翼无人机的位置。

[0120] 步骤4、当监测到所述旋翼无人机到达所述像控点采集区域(也就是概略点位)后，向所述旋翼无人机发送视频图像采集的指令，利用视频影像的实时传输链路将采集的图像传输至地面监控站，地面监控站以大范围的遥感影像底图为基础，掌握旋翼无人机的大致位置，以旋翼无人机为中心调取该区域原始分辨率影像(511×511像素)，操作人员结合该区域原始分辨率影像以及视频回传图像，分析其作为像控点点位的合理性，以及综合判断其降落的风险，进而选择合适的点位作为像控点的位置，地面监控站获取操作人员选择的像控点的位置，并确定该像控点的位置的数据。

[0121] 需要注意的是，旋翼无人机自身按照确定的航线航行，在没有接收到地面监控站发送的像控点位置前不会降落。

[0122] 步骤5、将所述像控点的位置数据发送给所述飞行设备，控制其在像控点的位置降落，并在监测到旋翼无人机降落到所述像控点的位置后，向所述飞行设备发送像控点信息采集的指令，控制双频GPS设备开机开展静态观测数据采集。在此过程中，通过与设置的能量阈值比较，向旋翼无人机发送关闭指令，关闭双频GPS设备。并向飞行设备发送返航指令，指挥旋翼无人机自动起飞，返航。

[0123] 其中，在实施像控点信息采集时，为节省续航所需的电力，在飞行过程中需要飞控系统控制双频GPS设备不记录数据，处于待机状况，当旋翼无人机飞行平台在确定的像控点上降落停稳后，为保证平台平稳、减小发动机震动影响，同时也为了节约电能，所有发动机关机，并控制双频GPS设备开机，记录相关信息。在像控点信息采集结束后，控制发动机开机起飞返航。

[0124] 步骤6、导出采集的像控点信息，进行数据解算，利用像控点点位坐标信息，结合调取的以所选点位为中心的511×511像素的原始比例尺遥感影像，自动填写像控点点之记。

[0125] 在本发明实施例提供的基于无人机的像控点信息采集方法及系统中，地面监控站根据包含像控点采集区域的遥感影像和数字高程模型DEM数据确定无人机的航线；当所述地面监控站监测到所述无人机到达所述像控点采集区域后，根据所述包含像控点采集区域的遥感影像和所述无人机回传的像控点采集区域的视频图像确定像控点的准确位置；并在监测到所述无人机降落到所述像控点的准确位置后，向所述无人机发送像控点信息采集的指令。由地面监控站控制无人机集成的像控点信息采集系统开机，自动采集并存储像控点的信息，采集结束后向所述无人机发送返航指令使所述无人机返航。整个过程无需人工深入现场即可完成像控点信息的自动采集。

[0126] 实施例3

[0127] 参见图3所示，为本发明实施例提供的基于无人机的像控点信息采集的系统的结构图，包括：地面监控站和无人机。

[0128] 参见图4，为所述地面监控站的结构图，具体包括：

[0129] 航线规划模块41，用于根据包含像控点采集区域的遥感影像和数字高程模型DEM数据规划无人机的航线；

[0130] 数据链路传输模块42，用于将所述航线发送给所述无人机；

[0131] 监控模块43，用于监控所述无人机是否到达所述像控点采集区域；

[0132] 像控点位确定模块44，用于当所述监测模块43监测到所述无人机到达所述像控点采集区域后，根据所述包含像控点采集区域的遥感影像和所述无人机回传的像控点采集区域的视频图像确定像控点的准确位置；

[0133] 所述数据链路传输模块42，还用于将所述像控点的准确位置的数据发送给所述无人机；

[0134] 所述监控模块43，还用于监测所述无人机是否降落到所述像控点的准确位置；

[0135] 所述数据链路传输模块42，还用于在所述监控模块43监测到所述无人机降落到所述像控点的准确位置后，向所述无人机发送像控点信息采集的指令；

[0136] 所述监控模块43，还用于监控所述无人机是否完成所述像控点信息采集的指令；

[0137] 所述数传链路传输模块42，还用于在所述监控模块监控到所述无人机完成所述像控点信息采集的指令后，向所述无人机发送返航指令；

[0138] 参见图5所示，为所述无人机的结构图，包括：

[0139] 飞行模块51，用于接收所述地面监控站发送的航线，按照所述航线飞行；

[0140] 视频图像采集模块52，用于当接收到所述地面监控站发送的视频图像采集指令时，采集视频图像；

[0141] 视频图像传输模块53，用于将所述视频图像采集模块采集到的视频图像传输至所述地面监控站；

[0142] 所述飞行模块51，还用于当接收到所述地面监控站发送的像控点的准确位置的数据后，降落到所述像控点的准确位置；

[0143] 像控点信息采集模块54，用于在接收到所述地面监控站发送的像控点信息采集指令，采集所述像控点的信息；

[0144] 所述飞行模块51，还用于在接收到所述地面监控站发送的返航指令后，从所述像控点的位置升空返航。

[0145] 其中，所述像控点位确定模块44，包括：

[0146] 选取单元，用于从所述包含像控点采集区域的遥感影像中选取所述像控点区域的底图；

[0147] 确定单元，用于根据所述底图以及所述无人机回传的像控点采集区域的视频图像选取像控点的准确位置，并确定所述像控点的准确位置的数据。

[0148] 其中，所述像控点信息采集指令包括：开启像控点信息采集系统的指令、关闭像控点信息采集系统的指令；

[0149] 所述数据链路传输模块42，还包括：

[0150] 开启指令发送单元，用于向所述无人机发送开启像控点信息采集系统的指令，以使所述无人机开启像控点信息采集系统，采集并存储观测到的所述像控点的信息；

[0151] 所述像控点信息采集模块54，包括：

[0152] 采集单元，用于当接收到所述地面监控站发送的开启像控点信息采集系统的指令，开启所述信息采集系统，采集并存储像控点的信息；

[0153] 所述数据链路传输模块42，还包括：关闭指令发送单元，用于向所述无人机发送关闭像控点信息采集系统的指令，以使所述无人机关闭所述像控点信息采集系统。

[0154] 所述像控点信息采集模块53，还包括：关闭单元，用于当接收到所述地面监控站发送的关闭像控点信息采集系统的指令，则关闭所述像控点信息采集系统。

[0155] 其中，所述监控模块43，还用于监控站监控所述无人机的剩余能量；

[0156] 所述关闭指令发送单元，还用于当所述无人机的剩余能量达到能量阈值，则向所述无人机关闭像控点信息采集系统的指令。

[0157] 在本发明实施例提供的基于无人机的像控点信息采集方法及系统中，地面监控站根据包含像控点采集区域的遥感影像和数字高程模型DEM数据确定无人机的航线；当所述地面监控站监测到所述无人机到达所述像控点采集区域后，根据所述包含像控点采集区域的遥感影像和所述无人机回传的像控点采集区域的视频图像确定像控点的准确位置；并在监测到所述无人机降落到所述像控点的准确位置后，向所述无人机发送像控点信息采集的指令。由地面监控站控制无人机集成的像控点信息采集系统开机，自动采集并存储像控点的信息，采集结束后向所述无人机发送返航指令使所述无人机返航。整个过程无需人工深入现场即可完成像控点信息的自动采集。

[0158] 本发明实施例所提供的地面监控站、无人机以及系统可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的装置、模块和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程。

[0159] 在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

[0160] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

[0161] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

[0162] 所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0163] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。