本发明涉及遥感图像采集，尤其涉及到一种用于无人机河流遥感图像采集的转台控制方法及装置。
背景技术：
1、河流遥感图像采集通常用于河流形态与地貌分析、水体检测、洪水监测与预警以及生态系统研究等场景，其原理是通过遥感平台的传感器获取地球表面的图像数据，以此捕获可见光、红外线、微波等不同波段的电磁辐射，从而提供关于地表特征的详细信息，满足河流相关场景的研究。
2、目前，在河流遥感图像采集中，常用的遥感平台包括地球观测卫星、无人机和有人驾驶飞机。然而，调用地球观测卫星的数据存在着申请流程等待时间长、申请次数限制等问题，在一些情况下无法满足研究需求；同时，有人驾驶飞机存在着数据采集成本高的问题；因此，基于无人机的河流遥感图像采集成为了河流相关场景下对遥感图像需求的最常用解决方案。
3、在现有技术中，利用无人机执行目标轨迹的飞行与遥感图像采集任务通常有两种方案可供选择，其一是轨迹自动巡航，即根据用户输入的目标轨迹路线控制无人机沿轨迹飞行，并同时执行图像采集任务，该方案通常用于两个或少数几个定位点之间直线路径轨迹的飞行自动控制，例如区域范围内的扫描式图像采集或沿公路区段的轨迹图像采集等，而由于河流（特别是丘陵山区地带）具有轨迹蜿蜒曲折且河流轨迹随旱汛期变化的特点，即使提供目标轨迹路线，无人机通常也无法准确的采集到目标河流的完整遥感图像，因此，河流遥感图像采集不适用于轨迹自动巡航；其二是人工手动巡航，即用户启动无人机沿目标河流轨迹飞行，根据采集到的图像调整摄像机转台的转动角度，以保证采集到目标河流的完整遥感图像中包含完整的河流图像，因此，人工手动巡航具有拍摄灵活性更高，更适应于河流遥感图像采集的特点，但也存在着人为控制无人机摄像头转台转动时的反应速度无法匹配河流轨迹的曲折变化频率的问题，该问题会使最终获得的遥感图像出现部分河流位置的缺失，影响采集数据的完整性。
4、因此，如何解决面临具有较高数据精度要求的河流遥感图像采集任务时，由于人为手动控制无人机摄像头转台导致的数据采集完整性不高，是一个亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种用于无人机河流遥感图像采集的转台控制方法及装置，旨在解决目前对目标河流进行遥感图像采集采用人为手动控制无人机摄像头转台导致的数据采集完整性不高的技术问题。
2、为实现上述目的，本发明提供一种用于无人机河流遥感图像采集的转台控制方法，所述方法，包括以下步骤：
3、s1：调用目标河流的河流信息库，获取目标河流在不同汛旱时期具有的沿河流轨迹的不同河面宽度变化曲线；根据当前执行飞行采集任务的时间，确定目标河流宽度变化曲线，并基于所述目标河流宽度变化曲线，估测目标河流在当前的最大河面宽度值；根据目标河流的最大河面宽度值和遥感图像采集装置的图像采集范围角度，确定目标无人机的目标飞行高度；
4、其中，所述目标飞行高度为：以目标河流在当前的最大河面宽度值对应的安全拍摄距离值为底边，以图像采集范围角度为底边的对角构成的三角形中所述底边对应的高度值；其中，安全拍摄距离值为目标河流在当前的最大河面宽度值与预设比值k的乘积，所述预设比值k大于1；
5、s2：基于所述目标飞行高度，生成并向目标无人机发送飞行控制指令；
6、s3：目标无人机在接收到飞行控制指令时，提取所述飞行控制指令中的目标飞行高度；基于目标物体的当前飞行高度和所述目标飞行高度，生成飞行机构驱动信号，并根据所述飞行机构驱动信号驱动飞行机构执行飞行高度调整动作；在检测到目标物体的当前飞行高度达到目标飞行高度的误差允许范围时，驱动遥感图像采集装置执行目标河流遥感图像的采集任务；
7、s4：获取目标无人机执行飞行采集任务时的遥感图像序列；其中，所述遥感图像序列包括按采集时间顺序排列的若干个遥感图像；
8、s5：根据所述遥感图像序列中当前时刻的第一遥感图像与前一时刻的第二遥感图像，生成转台控制指令；
9、s6：将所述转台控制指令发送至连接所述目标无人机与所述遥感图像采集装置的转台机构，以使所述转台机构执行图像采集转向动作；
10、s7：在转台机构执行图像采集转向动作后，驱动所述遥感图像采集装置执行后一时刻的目标河流遥感图像的采集任务。
11、可选的，获取目标无人机执行飞行采集任务时的遥感图像序列步骤，具体包括：
12、在检测到目标无人机的当前飞行高度达到目标飞行高度的误差允许范围后，生成初始时刻的遥感图像序列；其中，所述初始时刻的遥感图像序列为空；
13、在遥感图像采集装置采集到遥感图像后，对遥感图像序列进行更新，将每个时刻采集到的遥感图像按时间顺序放入遥感图像序列中，获得标物体执行飞行采集任务时每个时刻的遥感图像序列。
14、可选的，根据所述遥感图像序列中当前时刻的第一遥感图像与前一时刻的第二遥感图像，生成转台控制指令步骤，具体包括：
15、对当前时刻的第一遥感图像与前一时刻的第二遥感图像进行图像处理，提取所述第一遥感图像和所述第二遥感图像中的目标河流轮廓；
16、根据第一遥感图像中目标河流轮廓到图像边界的距离和第二遥感图像中目标河流轮廓到图像边界的距离，确定目标河流在图像中的偏转姿态参数；
17、基于所述偏转姿态参数，生成转台控制指令，以使转台机构执行后一时刻的图像采集转向动作后，修正所述偏转姿态参数。
18、可选的，偏转姿态参数为第一遥感图像中目标河流轮廓到图像左侧边界的第一距离与到图像右侧边界的第一距离的差值d1，减去第二遥感图像中目标河流轨迹到图像左侧边界的第二距离与到图像右侧边界的第二距离的差值d2，获得的偏转量化值；基于所述偏转姿态参数，生成转台控制指令步骤，具体包括：
19、判断所述偏转姿态参数是否超过偏转误差允许量化值范围，若是，根据偏转姿态参数与预设转台偏转调整比例的乘积，确定转台控制指令；
20、其中，所述转台控制指令包括转台偏转方向和转台偏转角度，所述转台偏转角度为偏转姿态参数与预设转台偏转调整比例的乘积，所述转台偏转方向为第二遥感图像中目标河流轮廓到图像左侧边界和到图像右侧边界的距离中，距离较小的边界方向。
21、可选的，根据所述遥感图像序列中当前时刻的第一遥感图像与前一时刻的第二遥感图像，生成转台控制指令步骤，还包括：
22、调用目标河流的河流信息库，获取目标河流在分流支路与合流支路前的河流轮廓图像，提取所述河流轮廓图像中的河流轮廓特征；
23、基于所述河流轮廓特征与从所述第一遥感图像中提取到的目标河流轮廓进行河流轮廓比对，判断当前时刻的第一遥感图像对应的采集位置是否为目标河流在分流支路与合流支路前对应的位置；
24、若是，将基于所述偏转姿态参数，生成的转台控制指令标定为无效状态；其中，标定为无效状态的转台控制指令被转台机构接收识别时，不执行转台控制指令对应的图像采集转向动作。
25、此外，为了实现上述目的，本发明还提供了一种用于无人机河流遥感图像采集的转台控制装置，所述装置，包括：
26、确定模块，用于调用目标河流的河流信息库，获取目标河流在不同汛旱时期具有的沿河流轨迹的不同河面宽度变化曲线；根据当前执行飞行采集任务的时间，确定目标河流宽度变化曲线，并基于所述目标河流宽度变化曲线，估测目标河流在当前的最大河面宽度值；根据目标河流的最大河面宽度值和遥感图像采集装置的图像采集范围角度，确定目标无人机的目标飞行高度；
27、其中，所述目标飞行高度为：以目标河流在当前的最大河面宽度值对应的安全拍摄距离值为底边，以图像采集范围角度为底边的对角构成的三角形中所述底边对应的高度值；其中，安全拍摄距离值为目标河流在当前的最大河面宽度值与预设比值k的乘积，所述预设比值k大于1；
28、生成模块，用于基于所述目标飞行高度，生成并向目标无人机发送飞行控制指令；
29、执行模块，用于目标无人机在接收到飞行控制指令时，提取所述飞行控制指令中的目标飞行高度；基于目标物体的当前飞行高度和所述目标飞行高度，生成飞行机构驱动信号，并根据所述飞行机构驱动信号驱动飞行机构执行飞行高度调整动作；在检测到目标物体的当前飞行高度达到目标飞行高度的误差允许范围时，驱动遥感图像采集装置执行目标河流遥感图像的采集任务；
30、获取模块，用于获取目标无人机执行飞行采集任务时的遥感图像序列；其中，所述遥感图像序列包括按采集时间顺序排列的若干个遥感图像；
31、生成模块，用于根据所述遥感图像序列中当前时刻的第一遥感图像与前一时刻的第二遥感图像，生成转台控制指令；
32、发送模块，用于将所述转台控制指令发送至连接所述目标无人机与所述遥感图像采集装置的转台机构，以使所述转台机构执行图像采集转向动作；
33、采集模块，用于在转台机构执行图像采集转向动作后，驱动所述遥感图像采集装置执行后一时刻的目标河流遥感图像的采集任务。
34、本发明的有益效果在于：提出了一种用于无人机河流遥感图像采集的转台控制方法及装置，通过从当前时刻的第一遥感图像与前一时刻的第二遥感图像中分析出目标河流的偏转情况，以此生成无人机转台的控制指令，以使遥感图像采集装置跟随目标河流进行相应的偏移转向，由此，推迟目标河流偏出图像采集画面的时间，给无人机操纵人员留出更长的控制无人机偏转的反应时间，使得目标河流的遥感数据采集具有更高的完整性，在一定程度上能够同时兼顾图像采集速率与遥感数据的完整性，提供了一种更高效的遥感图像采集方法。
1.一种用于无人机河流遥感图像采集的转台控制方法，其特征在于，所述方法，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的用于无人机河流遥感图像采集的转台控制方法，其特征在于，获取目标无人机执行飞行采集任务时的遥感图像序列步骤，具体包括：
3.如权利要求2所述的用于无人机河流遥感图像采集的转台控制方法，其特征在于，根据所述遥感图像序列中当前时刻的第一遥感图像与前一时刻的第二遥感图像，生成转台控制指令步骤，具体包括：
4.如权利要求3所述的用于无人机河流遥感图像采集的转台控制方法，其特征在于，偏转姿态参数为第一遥感图像中目标河流轮廓到图像左侧边界的第一距离与到图像右侧边界的第一距离的差值d1，减去第二遥感图像中目标河流轨迹到图像左侧边界的第二距离与到图像右侧边界的第二距离的差值d2，获得的偏转量化值；基于所述偏转姿态参数，生成转台控制指令步骤，具体包括：
5.如权利要求4所述的用于无人机河流遥感图像采集的转台控制方法，其特征在于，根据所述遥感图像序列中当前时刻的第一遥感图像与前一时刻的第二遥感图像，生成转台控制指令步骤，还包括：
6.一种用于无人机河流遥感图像采集的转台控制装置，其特征在于，所述装置，包括：
