一种基于无人机图像的土地丈量预处理方法与流程

1.本发明属于应用于土地丈量预处理技术领域，具体而言，涉及一种基于无人机图像的土地丈量预处理方法。


背景技术：

2.土地丈量问题是我们在田地间经常遇到的问题，面对土地面积大，土地面积不规则和因土地陡峭，土地面积难计算的现实痛点，造成我们在耕种中因对土地面积获取不及时和不完整，影响我们对土地的用肥料等方面的把控；虽也引进了土地测量尺，但使用效果远远达不到理想中的效果，也往往是效率低，人工成本高等缺点；因此，面对现实需求，必须引进一种更好的测量土地方法。
3.现今土地丈量一方面使用工具简陋，测量土地效率低下，更依赖人工测量；不能够解决现实中的土地情况，没有更好的使用信息化技术；不仅往往浪费过多的测量土地时间，也还不能对测量效果满意；另一方面土地丈量基于无人机短板是电池量供用不足，每次起飞和降落充电频繁，降低了的测量土地效率。


技术实现要素：

4.本发明是基于上述技术问题，针对的土地丈量预处理方法使用提出的一种基于无人机图像的土地丈量预处理方法；不仅面对不同地形，涉及到的测量不同土地面积，还能够测量时间长，降低无人机的降落频次。
5.本发明是这样实现的：本发明的提出一种基于无人机图像的土地丈量预处理方法，该方法应用了无人机全能高清摄像头、无人机图片数据处理平台、无人机太阳能热板、无人机蓄电池、远程操控终端和土地丈量数据展示屏；其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1:无人机通过远程操控终端飞到预想的高度，无人机全能高清摄像头拍摄的土地图片传送到无人机图片数据处理平台；步骤2：无人机全能高清摄像头拍摄的土地图片上传到无人机图片数据处理平台进行识别，根据识别结果确定土地对应的面积计算，其中确定土地面积操作方法如下：步骤2.1：无人机全能高清摄像头拍摄的土地图片上传到无人机图片数据处理平台；步骤2.2：无人机图片数据处理平台对无人机全能高清摄像头拍摄的土地图片进行识别；步骤2.3：根据识别结果确定土地对应的面积计算；步骤3：对该土地对应的面积计算进行识别判断，若为土地规则面积类型，则从无人机图片数据处理平台提取对应的处理方法，进而按照该处理方法进行调整，并执行步骤4；若为土地不规则面积类型，则从无人机图片数据处理平台提取对应的处理方法，进而按
照该处理方法进行调整，并执行步骤5；若为土地3d面积类型，则从无人机图片数据处理平台提取对应的处理方法，进而按照该处理方法进行调整，并执行步骤6；步骤4：土地对应的面积计算为土地规则面积类型；通过无人机图片数据处理平台识别为2d平面土地，结合无人机拍摄图片的摄影比例尺，用常规计算公式计算出土地的实际面积，并显示在土地丈量数据展示屏；步骤5：土地对应的面积计算为土地不规则面积类型；通过无人机图片数据处理平台识别为2d平面土地，结合无人机拍摄图片的摄影比例尺，用定积分或二重积分公式计算出土地的实际面积，并显示在土地丈量数据展示屏；步骤6：土地对应的面积计算为土地3d面积类型；通过无人机图片数据处理平台识别为3d平面土地，结合无人机拍摄图片的摄影比例尺，把识别出的3d平面土地分割为2d平面土地；并用常规计算公式、定积分和二重积分计算出土地的实际面积，并显示在土地丈量数据展示屏；步骤7：无人机在航拍过程中，无人机太阳能热板通过吸取太阳能转化为电能并存储到无人机蓄电池，无人机蓄电池以供给无人机正常运行。
6.根据本发明方面的一种能够实现的方式，所述步骤1中通过无人机通过远程操控终端飞到预想的高度，无人机全能高清摄像头拍摄的土地图片具体操作方法包括：无人机飞行高度不同，拍摄图片的比例及分辨率不同；假如无人机飞行高度为h，摄影比例尺为m，航摄仪的主距为f；根据计算公式为：m=h/f无人机飞行高度单位为米，摄影比例尺单位为厘米。
7.根据本发明方面的一种能够实现的方式，所述步骤2.2中无人机图片数据处理平台对无人机全能高清摄像头拍摄的土地图片进行识别分析操作方法包括：在实景地图上找到目标物体的位置点，将无人机手动飞到目标物的上空并点击开始摄影，无人机全能高清摄像头拍摄的土地照片在无人机图片数据处理平台内进行重组，组合新的图片是否可以完整拍摄土地的全面积；若照片显示覆盖土地全面积，说明土地是在2d平面内；若照片不显示覆盖土地全面积，说明土地是在3d平面内，无人机就会开始环绕目标物体自动进行摄影，环绕路径和云台角度将在土地丈量数据展示屏显示，摄影完成后将弹出提示；图片文件转成视频文件移动到三维建模工具中，生成立体模型。
8.根据本发明方面的一种能够实现的方式，所述步骤4中确定土地规则面积类型操作方法包括：土地规则面积情况包括：正方形、长方形和梯形等；对土地规则面积情况标记φ
β
，其中β=0，1,2,...,n；n为正整数，表示土地规则面积情况中β可取值的最大值；根据土地规则面积情况映射到画出二维坐标轴，x为横轴，y为纵轴；根据土地面积对应的计算公式，结合摄影比例尺，换算成土地实际面积；并显示在土地丈量数据展示屏。
9.根据本发明方面的一种能够实现的方式，所述步骤5中土地不规则面积类型具体操作方法包括：根据土地规则面积情况映射到画出二维坐标轴，x为横轴，y为纵轴；根据土地面积对应的计算公式；假设土地不规则由2条曲线由 y=f（x）,y=g(x)(g(x)《=f(x)),
x=a，x=b组成;根据计算公式：s=s是土地不规则面积的总和；土地不规则面积类型，映射到二维坐标轴中，通过定积分、二重积分和分割图形为常规计算方式等方法计算2d平面土地面积；对土地不规则面积类型解决方法标记lj，其中j=0，1,2,...,n；n为正整数，表示土地不规则面积类型解决方法中j可取值的最大值。
10.根据本发明方面的一种能够实现的方式，所述步骤6中土地3d面积类型具体操作方法包括：土地3d面积类型分割为2d平面土地，并用常规计算公式、定积分和二重积分计算出土地的实际面积，并显示在土地丈量数据展示屏。
11.根据本发明方面的一种能够实现的方式，所述步骤8中无人机用无人机蓄电池具体操作方法包括：无人机在航拍过程中，无人机太阳能热板通过吸取太阳能转化为电能并存储到无人机蓄电池；无人机电池由多块无人机蓄电池组成，每一个无人机蓄电池对应至少一个太阳能热板；当某一块蓄电池没有电时，挨着下一个无人机蓄电池开始供电，依次类推使用蓄电池；对储电池编号为p1,p2,p3,p4...pn;当储电池电量低于在无人机图片数据处理平台预设电量下限，判断为没有电量；若只剩最后一块蓄电池电量满足在无人机上工作时，蓄电池电量在土地丈量数据展示屏显示并以灯光闪烁提醒人员。
12.一种云端系统，是根据无人机图片数据处理平台对无人机全能高清摄像头拍摄的土地图片进行识别分析处理，快速确定土地对应的面积计算；通过云端计算及分析对土地丈量预处理。
13.基于上述任一方面，本发明的有益效果为：1.本发明是无人机全能高清摄像头拍摄的土地图片上传到无人机图片数据处理平台进行识别，根据识别结果确定土地对应的面积计算；基于无人机测量土地一方面使用工具更信息化，测量土地效率更高效，不依赖人工测量；能够解决现实中的土地情况，不仅往往节约过多的测量土地时间，也还能对测量效果满意。
14.2.本发明无人机在航拍过程中，无人机太阳能热板通过吸取太阳能转化为电能并存储到无人机蓄电池，无人机蓄电池以供给无人机正常运行，基于无人机测量土地另一方面是电池量供应循环，降低每次起飞和降落充电频繁，提高了的测量土地效率。
附图说明
15.利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
16.图1为本发明的方法实施步骤流程图。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
18.结合图1，一种基于无人机图像的土地丈量预处理方法，该方法应用了无人机全能高清摄像头、无人机图片数据处理平台、无人机太阳能热板、无人机蓄电池、远程操控终端和土地丈量数据展示屏；其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1:无人机通过远程操控终端飞到预想的高度，无人机全能高清摄像头拍摄的土地图片传送到无人机图片数据处理平台；在本发明的具体实施例中，所述步骤1中通过无人机通过远程操控终端飞到预想的高度，无人机全能高清摄像头拍摄的土地图片具体操作方法包括：无人机飞行高度不同，拍摄图片的比例及分辨率不同；假如无人机飞行高度为h，摄影比例尺为m，航摄仪的主距为f；根据计算公式为：m=h/f无人机飞行高度单位为米，摄影比例尺单位为厘米。
19.步骤2：无人机全能高清摄像头拍摄的土地图片上传到无人机图片数据处理平台进行识别，根据识别结果确定土地对应的面积计算，其中确定土地面积操作方法如下：步骤2.1：无人机全能高清摄像头拍摄的土地图片上传到无人机图片数据处理平台；步骤2.2：无人机图片数据处理平台对无人机全能高清摄像头拍摄的土地图片进行识别；在本发明的具体实施例中，所述步骤2.2中无人机图片数据处理平台对无人机全能高清摄像头拍摄的土地图片进行识别分析操作方法包括：在实景地图上找到目标物体的位置点，将无人机手动飞到目标物的上空并点击开始摄影，无人机全能高清摄像头拍摄的土地照片在无人机图片数据处理平台内进行重组，组合新的图片是否可以完整拍摄土地的全面积；若照片显示覆盖土地全面积，说明土地是在2d平面内；若照片不显示覆盖土地全面积，说明土地是在3d平面内，无人机就会开始环绕目标物体自动进行摄影，环绕路径和云台角度将在土地丈量数据展示屏显示，摄影完成后将弹出提示；图片文件转成视频文件移动到三维建模工具中，生成立体模型。
20.步骤2.3：根据识别结果确定土地对应的面积计算；步骤3：对该土地对应的面积计算进行识别判断，若为土地规则面积类型，则从无人机图片数据处理平台提取对应的处理方法，进而按照该处理方法进行调整，并执行步骤4；若为土地不规则面积类型，则从无人机图片数据处理平台提取对应的处理方法，进而按照该处理方法进行调整，并执行步骤5；若为土地3d面积类型，则从无人机图片数据处理平台提取对应的处理方法，进而按照该处理方法进行调整，并执行步骤6；步骤4：土地对应的面积计算为土地规则面积类型；通过无人机图片数据处理平台识别为2d平面土地，结合无人机拍摄图片的摄影比例尺，用常规计算公式计算出土地的实际面积，并显示在土地丈量数据展示屏；
在本发明的具体实施例中，所述步骤4中确定土地规则面积类型操作方法包括：土地规则面积情况包括：正方形、长方形和梯形等；对土地规则面积情况标记φ
β
，其中β=0，1,2,...,n；n为正整数，表示土地规则面积情况中β可取值的最大值；根据土地规则面积情况映射到画出二维坐标轴，x为横轴，y为纵轴；根据土地面积对应的计算公式，结合摄影比例尺，换算成土地实际面积；并显示在土地丈量数据展示屏。
21.步骤5：土地对应的面积计算为土地不规则面积类型；通过无人机图片数据处理平台识别为2d平面土地，结合无人机拍摄图片的摄影比例尺，用定积分或二重积分公式计算出土地的实际面积，并显示在土地丈量数据展示屏；在本发明的具体实施例中，所述步骤5中土地不规则面积类型具体操作方法包括：根据土地规则面积情况映射到画出二维坐标轴，x为横轴，y为纵轴；根据土地面积对应的计算公式；假设土地不规则由2条曲线由 y=f（x）,y=g(x)(g(x)《=f(x)),x=a，x=b组成;根据计算公式：s=s是土地不规则面积的总和；土地不规则面积类型，映射到二维坐标轴中，通过定积分、二重积分和分割图形为常规计算方式等方法计算2d平面土地面积；对土地不规则面积类型解决方法标记lj，其中j=0，1,2,...,n；n为正整数，表示土地不规则面积类型解决方法中j可取值的最大值。
22.步骤6：土地对应的面积计算为土地3d面积类型；通过无人机图片数据处理平台识别为3d平面土地，结合无人机拍摄图片的摄影比例尺，把识别出的3d平面土地分割为2d平面土地；并用常规计算公式、定积分和二重积分计算出土地的实际面积，并显示在土地丈量数据展示屏；在本发明的具体实施例中，所述步骤6中土地3d面积类型具体操作方法包括：土地3d面积类型分割为2d平面土地，并用常规计算公式、定积分和二重积分计算出土地的实际面积，并显示在土地丈量数据展示屏。
23.步骤7：无人机在航拍过程中，无人机太阳能热板通过吸取太阳能转化为电能并存储到无人机蓄电池，无人机蓄电池以供给无人机正常运行。
24.在本发明的具体实施例中，所述步骤7中无人机用无人机蓄电池具体操作方法包括：无人机在航拍过程中，无人机太阳能热板通过吸取太阳能转化为电能并存储到无人机蓄电池；无人机电池由多块无人机蓄电池组成，每一个无人机蓄电池对应至少一个太阳能热板；当某一块蓄电池没有电时，挨着下一个无人机蓄电池开始供电，依次类推使用蓄电池；对储电池编号为p1,p2,p3,p4...pn;当储电池电量低于在无人机图片数据处理平台预设电量下限，判断为没有电量；若只剩最后一块蓄电池电量满足在无人机上工作时，蓄电池电量在土地丈量数据展示屏显示并以灯光闪烁提醒人员。
25.一种云端系统，是根据无人机图片数据处理平台对无人机全能高清摄像头拍摄的土地图片进行识别分析处理，快速确定土地对应的面积计算；通过云端计算及分析对土地
丈量预处理。
26.本发明是无人机全能高清摄像头拍摄的土地图片上传到无人机图片数据处理平台进行识别，根据识别结果确定土地对应的面积计算；无人机在航拍过程中，无人机太阳能热板通过吸取太阳能转化为电能并存储到无人机蓄电池，无人机蓄电池以供给无人机正常运行；基于无人机测量土地一方面使用工具更信息化，测量土地效率更高效，不依赖人工测量；能够解决现实中的土地情况，不仅往往节约过多的测量土地时间，也还能对测量效果满意；另一方面是电池量供应循环，降低每次起飞和降落充电频繁，提高了的测量土地效率。
27.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。