举证影像的拍摄方法及系统与流程

1.本技术涉及自然资源调查举证技术领域，特别是涉及一种举证影像的拍摄方法及系统。


背景技术：

2.随着国家和行业对各种资源、资产和空间范围内容进行调查、监测、举证等工作日益频繁。在自然资源的实地调查工作中，通常先由外业工作人员使用移动智能设备以图斑为目标，实地拍摄举证影像，然后将举证影像上传，再由内业工作人员进行资料审核，最终将审核结果上报给主管部门。传统的举证影像的拍摄方法，采用的是举证软件app来拍摄，该软件通过集成智能拍照设备基础的相机拍照功能进行拍摄举证影像。
3.然而，传统的举证影像的拍摄方法具有一个严重的问题，即不能准确定位移动设备或无人机相机拍摄的影像是否有效覆盖到要调查举证的目标图斑区域。这会导致许多目标图斑区域外的影像大量存在，从而使得举证影像的有效性低，导致重新拍摄的次数较多，工作效率低下。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对传统举证影像的拍摄方法不能准确定位移动设备或无人机相机拍摄的影像是否有效覆盖到要调查举证的目标图斑区域的问题，提供一种举证影像的拍摄方法。
5.本技术提供一种举证影像的拍摄方法，所述方法包括：
6.建立三维空间坐标系；
7.获取相机参数和拍摄方位参数，依据所述相机参数和拍摄方位参数计算第一图形所有顶点的坐标；所述第一图形为相机拍摄范围在三维空间坐标系中映射的图形；
8.将所述第一图形所有顶点的坐标导入移动终端的gis地图，以将所述第一图形在gis地图中显示；所述第一图形的外边框显示为第一颜色的实线边框；
9.将待举证图斑所有顶点的坐标导入移动终端的gis地图，以将待举证图斑在gis地图中显示；待举证图斑的外边框显示为第二颜色的实线边框；
10.计算所述第一图形与待举证图斑的重叠面积，判断所述第一图形与待举证图斑的重叠面积是否小于待举证图斑面积的第一预设百分比；
11.若第一图形与待举证图斑的重叠面积大于或等于第一图形面积的第一预设百分比，则控制相机进入可拍摄状态；
12.控制相机执行拍摄动作，将拍摄得到的图像作为举证影像。
13.本技术还包括一种举证影像的拍摄系统，包括：
14.相机；
15.处理终端，与所述相机通信连接，用于执行如前述内容提及的的举证影像的拍摄方法；
16.移动终端，与所述处理终端通信连接；
17.服务器，与所述处理终端通信连接。
18.本技术涉及一种举证影像的拍摄方法及系统，将相机拍摄范围转换为第一图形映射于gis地图上，计算第一图形与待举证图斑的重叠面积，通过判断第一图形与待举证图斑的重叠面积来判定相机拍摄范围与待举证图斑的空间位置关系，从而确定是否需要执行拍摄动作，增加了举证影像有效性，大大提高了拍摄举证影像的拍摄效率。
附图说明
19.图1为本技术一实施例提供的举证影像的拍摄方法的流程示意图。
20.图2为本技术一实施例提供的举证影像的拍摄方法中第一图形和相机放置点的位置关系图。
21.图3为第一图形与待举证图斑的重叠面积大于或等于第一图形面积的第一预设百分比时的用户端gis地图示意图。
22.图4为第一图形与待举证图斑的重叠面积小于第一图形的第一预设百分比时的用户端gis地图示意图。
23.图5为第一图形与第二图形的重叠面积大于或等于第一图形面积的第二预设百分比时的用户端gis地图示意图。
24.图6为追踪点在相机预览窗口中的显示情况示意图。
25.图7为追踪点在gis地图中的显示情况示意图。
26.图8为本技术一实施例提供的举证影像的拍摄系统的结构示意图。
具体实施方式
27.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
28.本技术提供一种举证影像的拍摄方法。需要说明的是，本技术提供的举证影像的拍摄方法的应用于任何种类的自然资源的实地调查工作，自然资源种类包括但不仅限于山川，河流，森林，动物栖息地，以及名胜古迹。
29.此外，本技术提供的举证影像的拍摄方法不限制其执行主体。可选地，本技术提供的举证影像的拍摄方法的执行主体可以为一种举证影像的拍摄系统。具体地，本技术提供的举证影像的拍摄方法的执行主体可以为所述举证影像的拍摄系统中的处理终端。
30.如图1所示，在本技术的一实施例中，所述举证影像的拍摄方法包括如下s100至s620：
31.s100，建立三维空间坐标系。
32.具体地，本技术的目的是想将相机拍摄范围(即相机预览窗口所覆盖的范围)在移动终端的显示界面联动展示。因此，首先建立一个作为基准的三维空间坐标系。
33.s200，获取相机参数和拍摄方位参数，依据所述相机参数和拍摄方位参数计算第一图形所有顶点的坐标；所述第一图形为相机拍摄范围在三维空间坐标系中映射的图形。
34.具体地，相机参数是相机本身的硬件参数，相机参数可以包括光圈大小、镜头焦
距、相机盲区数据的一种或多种。
35.拍摄方位参数则是与相机所处的位置，角度相关的参数。拍摄方位参数可以包括相机放置点坐标、方位角、拍摄空间位置、以及俯仰角中的一种或多种。
36.请参考图2。相机放置点为0点，确定0点坐标后，以0点为起点，做一条射线oe。射线oe的绘制方向由方向角决定，因为方向角决定了相机的拍摄角度。假设正北方向是参考方向，如果方向角是0度的话，那么oe就是正北方向，如图2所示。垂直oe射线的有近端线段cd和远端线段ab两条线段，它们分别是相机可以拍摄到的最近距离和最远距离。近端线段cd和远端线段ab两条线段的长度均和相机盲区数据有关。
37.那么近端线段cd和远端线段ab之间的距离fe的长度以就可以得出。
38.例如，cd的长度为10米，ab的长度为80米，fe的长度为70米。但是要注意的是，实际拍摄中，fe的实际长度会受俯仰角的大小影响。俯仰角会使得相机镜头上仰或下俯。经过申请人经过有限次实验验证，当俯仰角为0度时，fe的实际长度就是70米。当俯仰角为45度时，fe的实际长度就变为10米。因此，可以得出fe的实际长度＝fe在俯仰角为0度时的实际长度-(4/3)
×
俯仰角。
39.进一步地，可以根据fe的实际长度，计算出a点的坐标和b点的坐标。根据相机盲区数据和o点的坐标可以得到of的长度，最终可以计算出c点和d点的坐标。
40.此时，a点，b点，c点和d点的坐标就全部得出，a点，b点，c点和d点围成的封闭图形就是第一图形，也就是相机拍摄范围在三维空间坐标系中映射的图形。
41.s300，将所述第一图形所有顶点的坐标导入移动终端的gis地图，以将所述第一图形在gis地图中显示。所述第一图形的外边框显示为第一颜色的实线边框。
42.具体地，本实施例移动终端通过gis地图来显示第一图形。gis，即地理信息系统(geographic information system)。前述步骤s200已得到a点，b点，c点和d点的坐标，将四个坐标导入移动终端的gis地图，以将第一图形在gis地图中显示。为了后续和其它图形进行区分，本步骤还将第一图形的外边框显示为第一颜色的实线边框。所述第一颜色可以为白色。
43.s400，将待举证图斑所有顶点的坐标导入移动终端的gis地图，以将待举证图斑在gis地图中显示。待举证图斑的外边框显示为第二颜色的实线边框。
44.具体地，待举证图斑的所有顶点的坐标是已知的，将待举证图斑的所有顶点的坐标导入移动终端的gis地图，以将待举证图斑在gis地图中显示。为了和第一图形进行区分，本步骤将待举证图斑的外边框显示为第二颜色的实线边框。所述第二颜色可以为红色。
45.s500，计算所述第一图形与待举证图斑的重叠面积，判断所述第一图形与待举证图斑的重叠面积是否小于第一图形面积的第一预设百分比。
46.具体地，在已知待举证图斑的所有顶点的坐标，以及第一图形的所有顶点的坐标的条件下，本步骤可以计算第一图形与待举证图斑的重叠面积，并判断所述第一图形与待举证图斑的重叠面积是否小于第一图形面积的第一预设百分比。第一预设百分比可以为10％。
47.s610，若第一图形与待举证图斑的重叠面积大于或等于第一图形面积的第一预设百分比，则控制相机进入可拍摄状态。
48.具体地，如图3所示，若第一图形与待举证图斑的重叠面积大于或等于第一图形面
积的第一预设百分比，则确定满足拍摄条件，控制相机进入可拍摄状态。
49.s620，控制相机执行拍摄动作，将拍摄得到的图像作为举证影像。
50.具体地，可以控制相机的快门按键按下，执行拍摄动作。可选地，可以在用户终端的gis地图上的拍摄按钮设置为“可以点击”的状态，从而使得用户可以按压拍摄按钮，触发相机的快门按键按下的动作，执行拍摄动作。举证影像拍摄完成。
51.本实施例中，将相机拍摄范围转换为第一图形映射于gis地图上，计算第一图形与待举证图斑的重叠面积，通过判断第一图形与待举证图斑的重叠面积来判定相机拍摄范围与待举证图斑的空间位置关系，从而确定是否需要执行拍摄动作，增加了举证影像有效性，大大提高了拍摄举证影像的拍摄效率。
52.在本技术的一实施例中，在s500之后，所述举证影像的拍摄方法还包括如下s710至s720：
53.s710，若所述第一图形与待举证图斑的重叠面积小于待举证图斑图形面积的第一预设百分比，则控制相机进入不可拍摄状态。
54.具体地，若所述第一图形与待举证图斑的重叠面积小于待举证图斑图形面积的第一预设百分比，则确定不满足拍摄条件，控制相机进入不可拍摄状态。控制相机进入不可拍摄状态可以通过相机数据接口进入不可调用状态来实现。可选地，当相机数据接口进入不可调用状态时，相机的快门按键失效，即相机的快门按键收到拍摄指令时，也无法由非按下状态转为按下状态。s720，在gis地图上显示第一移动提示标识。所述第一移动提示标识用于提示所述第一图形靠近所述待举证图斑。具体地，如图4所示，第一移动提示标识可以为一个指向待举证图斑的箭头图形。第一移动提示标识可以提示用户：相机拍摄范围需要进行调整。第一移动提示标识的算法可以是：获得第一图像物理中心点，和待举证图斑的物理中心点，将两个物理中心点用直线连接，生成一条直线，再将该直线平行移出，加上用于指向所述待举证图斑的箭头。
55.本实施例中，在所述第一图形与待举证图斑的重叠面积小于待举证图斑图形面积的第一预设百分比时，通过控制相机进入不可拍摄状态，避免用户拍摄无意义图片，同时通过在gis地图上显示第一移动提示标识，可以提示用户对相机拍摄范围进行调整。
56.在本技术的一实施例中，s710包括如下步骤：
57.s711，控制gis地图中显示的虚拟拍摄按钮进入不可点击状态。
58.具体地，可选地，相机进入不可拍摄状态时，用户终端的gis地图上的拍摄按钮设置为“不可点击”的状态。进入不可点击状态为阻断按键触发功能，即，无法触发相机的快门按键按下的动作。
59.本实施例中，在所述第一图形与待举证图斑的重叠面积小于待举证图斑图形面积的第一预设百分比时，通过控制gis地图中显示的虚拟拍摄按钮进入不可点击状态，使得不光是实际动作上，控制了相机无法继续拍摄，还可以在用户端gis地图上给予用户无法拍摄的提示。
60.在本技术的一实施例中，所述s710之后，s700还包括如下步骤：
61.s720，控制gis地图中显示的第一图形的外边框由第一颜色的实线边框转变为第三颜色的虚线边框。
62.具体地，本步骤的目的也是为了加强对相机进入不可拍摄状态的提示效果。如图4
所示，第一图形的外边框为虚线边框。
63.在本技术的一实施例中，在s620之后，还包括如下s631至s632：
64.s631，在所述举证影像拍摄完毕后，获取举证影像的相机参数、拍摄方位参数和拍摄时间节点。
65.s632，将举证影像、拍摄时间节点、举证影像的相机参数以及举证影像的拍摄方位参数相对应的存储于服务器。
66.具体地，在一张举证影像拍摄完毕后，本步骤将该张举证影像的相机参数、拍摄方位参数和拍摄时间节点和举证影像进行一个具有映射关系的存储，这样方便后续的比对与处理。
67.可选地，举证影像、拍摄时间节点、举证影像的相机参数以及举证影像的拍摄方位参数可以先存储到与相机通信连接的一个移动设备的存储介质中，再上传至服务器。
68.在本技术的一实施例中，所述方法还包括如下s810至s851：
69.s810，从服务器中获取前一拍摄时间节点的举证影像的相机参数和拍摄方位参数。
70.具体地，由于在一张举证影像拍摄完毕后，举证影像的拍摄时间节点是被存储的了，因此可以以拍摄时间节点为索引从服务器中获取前一拍摄时间节点的举证影像的相机参数和拍摄方位参数。s820，依据前一拍摄时间节点的举证影像的相机参数和拍摄方位参数计算第二图形所有顶点的坐标。所述第二图形为前一拍摄时间节点的举证影像的相机拍摄范围在三维空间坐标系中映射的图形。
71.具体地，本步骤的工作原理和s200一致，此处不再赘述。
72.s830，将所述第二图形所有顶点的坐标导入移动终端的gis地图，以将所述第二图形在gis地图中显示；所述第二图形的外边框显示为第四颜色的实线边框。
73.具体地，本步骤的工作原理和s300一致，此处不再赘述。为了后续和第一图形，待举证图斑进行区分，本步骤还将第二图形的外边框显示为第四颜色的实线边框。可选地，所述第四颜色可以为蓝色。
74.s840，计算所述第一图形与第二图形的重叠面积，判断所述第一图形与第二图形的重叠面积是否小于第一图形面积的第二预设百分比。
75.具体地，本步骤的工作原理和s500一致。但是这里比较的是当前拍摄时间节点的相机拍摄范围在三维空间坐标系中映射的图形(即第一图形)和前一拍摄时间节点的相机拍摄范围在三维空间坐标系中映射的图形(即第二图形)，目的是防止重复拍摄，提高举证影像的拍摄效率。
76.s851，若所述第一图形与第二图形的重叠面积小于第一图形面积的第二预设百分比，则确认相机未重复拍摄，控制相机进入可拍摄状态，执行s620。
77.具体地，第二预设百分比可以设置为80％。若所述第一图形与第二图形的重叠面积小于第一图形面积的第二预设百分比，则确认相机未重复拍摄，可以控制相机进入可拍摄状态，再拍摄一张新的举证图像。
78.具体地，s500至s620可以先执行，然后s810至s851再执行，也可以先执行s810至s851，再执行s500至s620。但是s810至s851必须在s400之后执行，即必须先计算得出第一图形所有顶点的坐标，并把第一图形在gis地图上显示，才能后续计算第二图像所有顶点的坐
标，以及比较第一图形与第二图形的重叠面积。
79.本实施例中，通过服务器中获取前一拍摄时间节点的举证影像的相机参数和拍摄方位参数，并计算第二图形所有顶点的坐标，计算所述第一图形与第二图形的重叠面积，判断所述第一图形与第二图形的重叠面积是否小于第一图形面积的第二预设百分比，可以判断相机是否重复拍摄，这样可以引导用户更合理，更高效的拍摄举证照片。
80.在本技术的一实施例中，在s840之后，还包括如下s852至s853：
81.s852，若所述第一图形与第二图形的重叠面积大于或等于第一图形面积的第二预设百分比，则确认相机重复拍摄，执行s710。
82.具体地，若所述第一图形与第二图形的重叠面积大于或等于第一图形面积的第二预设百分比，则确认相机重复拍摄，执行s710，控制相机进入不可拍摄状态。后续需要对相机拍摄范围进行调整，以防止重复拍摄相同的举证图像。
83.s853，在gis地图上显示第二移动提示标识，所述第二移动提示标识用于提示所述第二图形远离所述第一图形且靠近所述待举证图斑。
84.具体地，如图5所示，第二移动提示标识可以为一个远离所述第一图形且靠近所述待举证图斑的曲线箭头图形。第二移动提示标识可以提示用户：相机拍摄范围需要进行调整。在图5中，具有实线边框的正五边形为待举证图斑。具有实线边框的三角形为第一图形，因为第一图像和待举证图斑的重叠面积大于或等于待举证图斑面积的第一预设百分比，因此显示为实线的边框。具有虚线边框的三角形为第二图形，由于第一图形与第二图形的重叠面积大于或等于第一图形面积的第二预设百分比，确认相机重复拍摄，显示为虚线的边框。
85.本实施例中，在所述第一图形与第二图形的重叠面积大于或等于第一图形面积的第二预设百分比时，通过控制相机进入不可拍摄状态，避免用户拍摄无意义的重复图片，同时通过在gis地图上显示第二移动提示标识，可以提示用户对相机拍摄范围进行调整。
86.在本技术的一实施例中，在s620之后，还包括如下s641至s643：
87.s641，在第一图形中选取追踪点。
88.s642，依据相机参数计算追踪点在gis地图中的坐标。
89.s643，将追踪点在gis地图中的坐标映射至相机拍摄范围中，在相机拍摄预览界面中显示。
90.具体地，本实施例的目的是将相机拍摄范围和用户终端的gis地图达到“点-点”的逐点映射。最终目的是可以使得点击gis地图上的任意一个点作为追踪点，如果这个点处于相机拍摄范围内，就可以显示在相机预览窗口中，辅助用户对追踪点进行有效性的判断。
91.具体实现方式是:
92.如图6所示，1)定义t点为关键兴趣点。在已知a，b，c和d四个点的坐标的基础上(这继承了前述实施例中计算a，b，c和d四个点的坐标的算法，此处不再赘述)采用左上角a为基准点，当我们点击相机拍摄范围(即图6中的梯形)中的追踪点-t点时，我们可以通过两点间距离计算出线段at的长度，再结合∠bat的角度值，利用三角函数和向量算法可以得到线段et的长度。为什么不直接量et的距离是因为向量算法比较好算。同理利用线段ad的长度和∠bad的角度值可以得到线段fd的长度，所以点t在梯形内的纵向比yrate＝et/fd。
93.3)根据点t在梯形内的纵向比yrate,我们可以确定h点和i点的坐标，并计算出点
击点t在梯形内(以左上角为基准点)的横向比xrate＝ht/hi；
94.4)根据纵向比yrate、横向比xrate，我们可以在用户终端gis地图(即图中7的矩形)中很方便的找到点击点t的位置。
95.这样就实现了可以使得点击用户终端gis地图上的任意一个点，如果这个点处于相机拍摄范围内，就可以显示在相机预览窗口中，辅助用户对追踪点进行有效性的判断。
96.反之，如果点击在相机预览窗口中(此时这个点处于相机拍摄范围内)某个点，那么这个点就可以显示在用户终端gis地图上，辅助用户对追踪点进行有效性的判断。
97.在本技术的一实施例中，当相机进入可拍摄状态时，控制所述第一图形的外边框由第一颜色的实线边框转变为第五颜色的虚线边框。
98.具体地，在s851，若所述第一图形与第二图形的重叠面积小于第一图形面积的第二预设百分比，则确认相机未重复拍摄，且第一图形与待举证图斑的重叠面积大于或等于待举证图斑面积的第一预设百分比时，即同时满足两个可拍摄条件时，控制相机进入可拍摄状态。在执行s620之前，此时还包括控制所述第一图形的外边框由第一颜色的实线边框转变为第五颜色的虚线边框。第五颜色可以为黄色。
99.在图5中，具有实线边框的正五边形为待举证图斑。具有实线边框的三角形为第一图形，因为第一图像和待举证图斑的重叠面积大于或等于待举证图斑面积的第一预设百分比，因此显示为实线的边框。具有虚线边框的三角形为第二图形，由于第一图形与第二图形的重叠面积大于或等于第一图形面积的第二预设百分比，确认相机重复拍摄，显示为虚线的边框。但是第五颜色无法在图5中展现。
100.控制所述第一图形的外边框由第一颜色的实线边框转变为第五颜色的虚线边框，执行s620拍摄举证图像，
101.本实施例中，控制所述第一图形的外边框由第一颜色的实线边框转变为第五颜色的虚线边框，可以向用户展示此时相机拍摄范围同时满足两个可拍摄条件：既和待举证图斑有重叠，又是非重复拍摄。
102.本技术还提供一种举证影像的拍摄系统。
103.如图8所示，在本技术的一实施例中，所述举证影像的拍摄系统包括相机100、处理终端200、移动终端300和服务器400。处理终端200与所述相机100通信连接。处理终端200用于执行如所述内容提及的举证影像的拍摄方法。移动终端300与所述处理终端200通信连接。服务器400与所述处理终端200通信连接。
104.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，各方法步骤也并不做执行顺序的限制，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
105.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。