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东南数字经济发展研究院陈佳舟获国家专利权

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龙图腾网获悉东南数字经济发展研究院申请的专利一种针对无人机巡检的三维空间目标定位方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN114419142B

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210008129.1,技术领域涉及:G06T7/70;该发明授权一种针对无人机巡检的三维空间目标定位方法是由陈佳舟;孙素明;李硕文;金灵枫设计研发完成,并于2022-01-06向国家知识产权局提交的专利申请。

一种针对无人机巡检的三维空间目标定位方法在说明书摘要公布了:本发明涉及一种针对无人机巡检的三维空间目标定位方法。它解决了现有技术存在的无人机相对地面的高度越高、拍摄时的倾斜角度越大、物体在图像中越是处于图像边缘,这一个差距往往越大的问题。本发明包括以下步骤:通过图像解析工具获得无人机照片的EXIF参数信息;从地形DEM数据库中找到相应的DEM数据块;生成三维地表网格模型;利用人工智能检测方法从无人机照片中检测目标物体,获得该物体在照片中的二维坐标;根据目标物体的二维坐标,构建三维空间的求交射线;高效计算得到目标物体的三维空间位置,最终实现巡检物体的三维空间定位。本发明优点在于:成本低、效率高。

本发明授权一种针对无人机巡检的三维空间目标定位方法在权利要求书中公布了:1.一种针对无人机巡检的三维空间目标定位方法,包括以下步骤: 步骤1、通过图像解析工具获得无人机照片的EXIF参数信息,主要是获得拍摄该照片时无人机相机的位置信息、朝向信息和内部参数; 步骤2、根据相机位置信息从地形DEM数据库中找到该无人机拍摄照片所在的DEM数据块; 步骤3、用该DEM数据块生成三维地表网格模型; 步骤4、利用人工智能检测方法从无人机照片中检测目标物体,获得该物体在照片中的二维坐标; 步骤5、通过无人机位置、朝向外部参数及其内部参数,根据目标物体的二维坐标,构建三维空间的求交射线; 步骤6、通过基于层次递进的三维求交运算,高效计算得到目标物体的三维空间位置,最终实现巡检物体的三维空间定位; 步骤3具体是用该DEM数据块构建2*W*H个三角面片,其中W和H分别为DEM数据块的长和宽,DEM数据块是TIFF格式的数字图像,采用GDAL库GeospatialDataAbstractionLibrary对齐进行图像数据解析,以下称为DEM图像;DEM图像的每个像素对应两个小的三角面片,第一个面片由该像素的左上角、右上角、左下角构成,第二个面片由该像素的右上角、右下角和左下角构成;这两个面片的顶点的X和Y坐标分别根据这个像素在图像中的二维坐标、这个DEM图像的经纬度信息和比例尺来决定,而这两个面片的顶点的高度则由DEM图像在该像素的数值决定;将该DEM数据块构建得到的三维地表网格的所有三角面片集合记为{Ti};这些三角面片为三维空间目标定位提供了低成本的三维定位数据基础; 步骤6具体是把整个求交过程分为三层:首先,把整个DEM图像分成256*256大小的方块,将原始大小为4096*4096的DEM图像分成了4096*4096256*256=256个方块,共生成2*256=512个三角面片,记作{Mi};接着,求出射线L与{Mi}的交点,求交次数为512;不妨假设射线L与K1个面片{Mk}相交,再把这K1个{Mk}三角面片的256*256方块分成16*16的方块,同样分成了256个小方块,形成512个更小的三角面片,记作{Ni},求出射线L与{Ni}的交点,每个面片求交也为512次,由于共有K1个{Mk}三角面片,一共求交次数为512*K1;最后,假设射线L与其中的K2个面片{Nk}相交,以16*16方块,512个最小三角面片{Pi}与射线L求交,记交点为{Pk};从{Pk}中选择高程最大者的坐标就为目标物体的三维空间位置,求交次数为512*K1*K2,因此,整个层次递进的求交次数一共为:512+512*K1+512*K1*K2。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人东南数字经济发展研究院,其通讯地址为:324000 浙江省衢州市柯城区芹江东路288号1幢1601室;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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