利用航拍數(shù)據(jù)影像分析砒砂巖地區(qū)侵蝕特征的方法及裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種利用航拍數(shù)據(jù)影像分析砒砂巖地區(qū)侵蝕特征的方法及裝置，包括智能云臺、高清彩色相機、紅外成像儀、無人飛行器、現(xiàn)場控制單元、通訊裝置、分析站、計算機、地面指揮系統(tǒng)和現(xiàn)場讀取裝置。本發(fā)明專利技術(shù)的有益效果是：智能云臺能夠在上下和水平二個方向上旋轉(zhuǎn)采用俯仰、橫滾進行系統(tǒng)穩(wěn)定，降低高清彩色相機和紅外成像儀的擺動幅度，實現(xiàn)精確穩(wěn)定的懸停，機動靈活，計算機可將紅外成像儀拍攝的熱紅外影像和高清彩色相機拍攝的正射影像進行拼接，保證拍攝的砒砂巖地區(qū)的全景正射圖像分辨率和清晰度更加的高，地面指揮系統(tǒng)和現(xiàn)場控制單元之間進行聯(lián)系的通訊裝置為無限的通訊方式，使得航拍的地域不受限制，充分發(fā)揮航拍機動靈活的特點。

A method and device for analyzing the erosion characteristics of soft rock area by using aerial photograph data and images

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
利用航拍數(shù)據(jù)影像分析砒砂巖地區(qū)侵蝕特征的方法及裝置
本專利技術(shù)涉及一種影像分析方法及裝置，具體為一種利用航拍數(shù)據(jù)影像分析砒砂巖地區(qū)侵蝕特征的方法及裝置，屬于脆弱生態(tài)地區(qū)修復(fù)

技術(shù)介紹
砒砂巖是一種松散的巖石互層，為陸相碎屑巖系，由于其上覆巖層厚度小、壓力低，造成其成巖程度低、沙粒間膠結(jié)程度差、結(jié)構(gòu)強度低，而且非常容易與水等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，造成砒砂巖抗侵蝕性弱，因為這些特點，砒砂巖遇水如泥、遇風成砂，水土流失非常嚴重，群眾深受其害，我國的砒砂巖每年向黃河輸送泥沙高達1億噸，是黃河流域粗沙主要來源區(qū)之一，也是黃河下游河床淤積抬高釀成洪水災(zāi)害的主要發(fā)源地之一，治理和修復(fù)砒砂巖地區(qū)的生態(tài)勢在必行，要想徹底治理或者有效的改善砒砂巖區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)，必須首先要對砒砂巖地區(qū)地形地貌的影像有準確的掌握，現(xiàn)有技術(shù)中，砒砂巖地區(qū)地形地貌的影像的獲得主要是人工拍攝和衛(wèi)星遙感，人工拍攝受地形影響較大，會存在視覺盲點，視線易被遮擋故觀察范圍十分有限，而且效率很低，衛(wèi)星遙感有固定的運行周期且周期較長，而且地面分辨率也不高，在復(fù)雜天氣情況下難度更大，實時性和分辨率較差。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就在于為了解決上述問題而提供一種利用航拍數(shù)據(jù)影像分析砒砂巖地區(qū)侵蝕特征的方法及裝置。本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：一種利用航拍數(shù)據(jù)影像分析砒砂巖地區(qū)侵蝕特征的裝置，包括無人飛行器、智能云臺、高清彩色相機、紅外成像儀、現(xiàn)場控制單元、通訊裝置、分析站、計算機、地面指揮系統(tǒng)和現(xiàn)場讀取裝置；所述智能云臺安裝在無人飛行器的下端，所述智能云臺能夠在上下和水平二個方向上旋轉(zhuǎn)采用俯仰、橫滾進行系統(tǒng)穩(wěn)定，所述智能云臺上安裝有、高清彩色相機和紅外成像儀，所述現(xiàn)場控制單元控制無人飛行器，所述分析站的內(nèi)部安裝有計算機和地面指揮系統(tǒng)，所述計算機可將紅外成像儀拍攝的熱紅外影像和高清彩色相機拍攝的正射影像進行拼接，所述地面指揮系統(tǒng)能夠通過通訊裝置和現(xiàn)場控制單元進行通訊，所述通訊裝置為無限的通訊方式，所述現(xiàn)場控制單元通過現(xiàn)場讀取裝置實時的讀取高清彩色相機和紅外成像儀所拍攝的照片并進行查看。進一步的，為了實現(xiàn)精確穩(wěn)定的懸停，機動靈活，所述智能云臺能夠在上下和水平二個方向上旋轉(zhuǎn)采用俯仰、橫滾進行系統(tǒng)穩(wěn)定。進一步的，為了保證拍攝的砒砂巖地區(qū)的全景正射圖像分辨率和清晰度更加的高，所述計算機可將紅外成像儀拍攝的熱紅外影像和高清彩色相機拍攝的正射影像進行拼接。進一步的，為了使得航拍的地域不受限制，所述地面指揮系統(tǒng)和現(xiàn)場控制單元之間進行聯(lián)系的通訊裝置為無限的通訊方式。進一步的，為了能夠及時將現(xiàn)場所拍攝的照片發(fā)送到分析站，所述現(xiàn)場讀取裝置能夠?qū)崟r的讀取高清彩色相機和紅外成像儀所拍攝的照片并進行查看。進一步的，所述利用航拍數(shù)據(jù)影像分析砒砂巖地區(qū)侵蝕特征的方法由以下幾個步驟構(gòu)成：1)、確定需要航拍的流域范圍，然后將高清彩色相機、紅外成像儀朝向設(shè)置成平行于主航線，設(shè)置無人飛行器和智能云臺的航拍參數(shù)；2)、現(xiàn)場控制單元控制無人飛行器進行飛行，使得智能云臺完成航拍，獲取到砒砂巖地區(qū)侵蝕的影像；3)、現(xiàn)場讀取裝置讀取高清彩色相機和紅外成像儀所拍攝到的影像，現(xiàn)場控制單元將影像數(shù)據(jù)通過通訊裝置發(fā)送給分析站；4)、計算機將紅外成像儀拍攝的熱紅外影像和高清彩色相機拍攝的正射影像進行拼接以及預(yù)處理；5)、分析站根據(jù)拍攝到的影像判斷拍攝任務(wù)是否完成并反饋到現(xiàn)場控制單元；6)、若一次沒完成任務(wù)，則現(xiàn)場控制單元重新調(diào)整無人飛行器和智能云臺的參數(shù)，多次執(zhí)行任務(wù)；7)、當高清彩色相機和紅外成像儀拍攝的照片符合要求后，計算機將紅外成像儀拍攝的熱紅外影像和高清彩色相機拍攝的正射影像進行拼接，分析站通過拼接后的照片對砒砂巖地區(qū)侵蝕的情況及特征樹木進行分析與評價，得出相應(yīng)的結(jié)論。本專利技術(shù)的有益效果是：該航拍數(shù)據(jù)影像裝置設(shè)計合理，智能云臺能夠在上下和水平二個方向上旋轉(zhuǎn)采用俯仰、橫滾進行系統(tǒng)穩(wěn)定，降低高清彩色相機和紅外成像儀的擺動幅度，實現(xiàn)精確穩(wěn)定的懸停，機動靈活，計算機可將紅外成像儀拍攝的熱紅外影像和高清彩色相機拍攝的正射影像進行拼接，保證拍攝的砒砂巖地區(qū)的全景正射圖像分辨率和清晰度更加的高，地面指揮系統(tǒng)和現(xiàn)場控制單元之間進行聯(lián)系的通訊裝置為無限的通訊方式，使得航拍的地域不受限制，充分發(fā)揮無人機航拍機動靈活的特點，現(xiàn)場讀取裝置能夠?qū)崟r的讀取高清彩色相機和紅外成像儀所拍攝的照片并進行查看，能夠及時將現(xiàn)場所拍攝的照片發(fā)送到分析站，確認拍攝任務(wù)是否完成，確認是否需要多次拍攝，防止重復(fù)工作提高航拍的效率。附圖說明圖1為本專利技術(shù)整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖中：1、智能云臺,2、高清彩色相機,3、紅外成像儀,4、無人飛行器，5、現(xiàn)場控制單元，6、通訊裝置，7、分析站，8、計算機，9、地面指揮系統(tǒng)，10、現(xiàn)場讀取裝置。具體實施方式下面將結(jié)合本專利技術(shù)實施例中的附圖，對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術(shù)保護的范圍。請參閱圖1，一種利用航拍數(shù)據(jù)影像分析砒砂巖地區(qū)侵蝕特征的裝置，包括智能云臺1、高清彩色相機2、紅外成像儀3、無人飛行器4、現(xiàn)場控制單元5、通訊裝置6、分析站7、計算機8、地面指揮系統(tǒng)9和現(xiàn)場讀取裝置10；所述智能云臺1安裝在無人飛行器4的下端，所述智能云臺1能夠在上下和水平二個方向上旋轉(zhuǎn)采用俯仰、橫滾進行系統(tǒng)穩(wěn)定，所述智能云臺1上安裝有高清彩色相機2和紅外成像儀3，所述現(xiàn)場控制單元5控制無人飛行器1，所述分析站7的內(nèi)部安裝有計算機8和地面指揮系統(tǒng)9，所述計算機8可將紅外成像儀3拍攝的熱紅外影像和高清彩色相機2拍攝的正射影像進行拼接，所述地面指揮系統(tǒng)9能夠通過通訊裝置6和現(xiàn)場控制單元5進行通訊，所述通訊裝置6為無限的通訊方式，所述現(xiàn)場控制單元5通過現(xiàn)場讀取裝置10實時的讀取高清彩色相機2和紅外成像儀3所拍攝的照片并進行查看。作為本專利技術(shù)的一種技術(shù)優(yōu)化方案：所述智能云臺1能夠在上下和水平二個方向上旋轉(zhuǎn)采用俯仰、橫滾進行系統(tǒng)穩(wěn)定；所述計算機8可將紅外成像儀3拍攝的熱紅外影像和高清彩色相機4拍攝的正射影像進行拼接；所述地面指揮系統(tǒng)9和現(xiàn)場控制單元5之間進行聯(lián)系的通訊裝置6為無限的通訊方式；所述現(xiàn)場讀取裝置10能夠?qū)崟r的讀取高清彩色相機2和紅外成像儀3所拍攝的照片并進行查看。所述利用航拍數(shù)據(jù)影像分析砒砂巖地區(qū)侵蝕特征的方法由以下幾個步驟構(gòu)成：1)、確定需要航拍的流域范圍，然后將高清彩色相機2、紅外成像儀3朝向設(shè)置成平行于主航線，設(shè)置無人飛行器4和智能云臺1的航拍參數(shù)；2)、現(xiàn)場控制單元5控制無人飛行器4進行飛行，使得智能云臺1完成航拍，獲取到砒砂巖地區(qū)侵蝕的影像；3)、現(xiàn)場讀取裝置10讀取高清彩色相機2和紅外成像儀3所拍攝到的影像，現(xiàn)場控制單元5將影像數(shù)據(jù)通過通訊裝置本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
1.一種利用航拍數(shù)據(jù)影像分析砒砂巖地區(qū)侵蝕特征的裝置，其特征在于：包括智能云臺(1)、高清彩色相機(2)、紅外成像儀(3)、無人飛行器(4)、現(xiàn)場控制單元(5)、通訊裝置(6)、分析站(7)、計算機(8)、地面指揮系統(tǒng)(9)和現(xiàn)場讀取裝置(10)；所述智能云臺(1)安裝在無人飛行器(4)的下端，所述智能云臺(1)上安裝有高清彩色相機(2)和紅外成像儀(3)，所述現(xiàn)場控制單元(5)控制無人飛行器(4)，所述分析站(7)的內(nèi)部安裝有計算機(8)和地面指揮系統(tǒng)(9)，所述地面指揮系統(tǒng)(9)能夠通過通訊裝置(6)和現(xiàn)場控制單元(5)進行通訊，所述現(xiàn)場控制單元(5)通過現(xiàn)場讀取裝置(10)讀取高清彩色相機(2)和紅外成像儀(3)的內(nèi)部信息。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種利用航拍數(shù)據(jù)影像分析砒砂巖地區(qū)侵蝕特征的裝置，其特征在于：包括智能云臺(1)、高清彩色相機(2)、紅外成像儀(3)、無人飛行器(4)、現(xiàn)場控制單元(5)、通訊裝置(6)、分析站(7)、計算機(8)、地面指揮系統(tǒng)(9)和現(xiàn)場讀取裝置(10)；所述智能云臺(1)安裝在無人飛行器(4)的下端，所述智能云臺(1)上安裝有高清彩色相機(2)和紅外成像儀(3)，所述現(xiàn)場控制單元(5)控制無人飛行器(4)，所述分析站(7)的內(nèi)部安裝有計算機(8)和地面指揮系統(tǒng)(9)，所述地面指揮系統(tǒng)(9)能夠通過通訊裝置(6)和現(xiàn)場控制單元(5)進行通訊，所述現(xiàn)場控制單元(5)通過現(xiàn)場讀取裝置(10)讀取高清彩色相機(2)和紅外成像儀(3)的內(nèi)部信息。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用航拍數(shù)據(jù)影像分析砒砂巖地區(qū)侵蝕特征的裝置，其特征在于：所述智能云臺(1)能夠在上下和水平二個方向上旋轉(zhuǎn)采用俯仰、橫滾進行系統(tǒng)穩(wěn)定。


3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用航拍數(shù)據(jù)影像分析砒砂巖地區(qū)侵蝕特征的裝置，其特征在于：所述計算機(8)可將紅外成像儀(3)拍攝的熱紅外影像和高清彩色相機(2)拍攝的正射影像進行拼接。


4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用航拍數(shù)據(jù)影像分析砒砂巖地區(qū)侵蝕特征的裝置，其特征在于：所述地面指揮系統(tǒng)(9)和現(xiàn)場控制單元(5)之間進行聯(lián)系的通訊裝置(6)為無限的通訊方式。


5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用航拍數(shù)據(jù)影像...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：申震洲，姚文藝，肖培青，冷元寶，李勉，張攀，劉慧，楊吉山，徐建昭，衣強，楊玉慶，饒良懿，焦鵬，荊誠然，陳偉偉，李長明，李曉龍，劉翠霞，李偉偉，焦雪輝，馬靜，鄭艷爽，張有鐸，
申請(專利權(quán))人：黃河水利委員會黃河水利科學(xué)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：河南;41