無人機航測精度的影響因素及控制舉措

文/唐萬里 安徽省城建設計研究總院股份有限公司 安徽合肥 230051

無人機航測技術作為快速準確獲取影像信息的關鍵手段有著諸多優勢，然而也會受到來自多方面因素的影響。為此，應結合無人機航測精度的影響因素，找尋出解決此類問題的應對措施，從而為無人機航測精度的有效提升提供支持。

1、無人機航測精度的影響因素

1.1 飛行操控方面

眾所周知，無人機自身具有體積小、質量輕等特點，但這一特點也使得在進行航測過程中，會易受到外界風力或氣流等因素的影響，進而出現拍攝影像不清晰，或拍攝角度受限等不利情況。此種情況在無人機航測階段極為普遍，而操作人員對無人機的飛行操控技術也成為導致此類問題生成的主要原因。同時，無人機在進行航測階段，需要對相對復雜多樣的地況，進行相對勻速飛行拍攝，若飛行速度過快，則在曝光階段會導致實際的拍攝測量地況信息會呈現出模糊的影像，這也是影響無人機航測質量及精度的重要影響因素之一。

1.2 相機性能方面

部分無人機航測中所應用到的相機為小型的數碼相機，此類相機雖便于攜帶，但卻在專業成像上與專用相機存在差距，由此也將導致航測后的生成影像的質量不佳。同時，由于波長存在差異，就會導致相機物鏡中不同波長光線所生成的折射率同步受到差異性影響，因此，在焦平面中生成焦點，并出現橫向與縱向色差，則影像便會出現模糊的情況。現階段，所應用到的數碼相機多為利用中/窄畫幅影像傳感器進行影像數據的獨立記錄，而由于CCD 面陣的非正交性排列，以及像素單元所生成的畸變差，也會使得影像在成像時的誤差會逐步增加，進而影響航測精度。除此之外，數碼相機的分辨率與數碼噪音，也是影響航測精度的因素之一。

1.3 像控點布設方面

在通過外業像控點進行特定目標的測量階段，影像紋理的豐富性也成為其確定目標點的主要因素之一。若影像紋理較為粗糙，地物并非線形分布，以及未設立出良好的地物交角，則外業點位在選取時就會出現精度降低的情況。與此同時，像控點也會受到內業處理方面的影響，進而導致成圖精度逐步下降。而通過先選取布置地面點再拍攝的方式，則能大大提升外業選點及內業處理精度，從而對成圖質量的提升十分有利。

1.4 外界環境方面

外界氣候環境因素，往往也是影響航測精度的重要因素之一。在利用相機進行地物攝影及成像的過程中，像片中臨近地物影像間所形成的密度差，是遠超地物亮度的重要因素。在進行地物拍攝成像時，若地物間缺少有效的密度差異，則影像反差便難以生成，如此一來，便難以從影像方面進行地物信息的準確辨別。與此同時，除地物自身特征能夠造成影像反差之外，陽光與陰影兩者間所生成的差異，也是決定影像反差的另一因素。通常情況下，在實施無人機航測過程中，若氣候環境較為惡劣，所選擇的天氣不具備良好的拍攝條件，則所生成的影像就會出現質量上的差異，進而影響到航測精度。

2、無人機航測精度的有效控制舉措

2.1 提升像控點精度

提升像控點精度，是解決飛行控制技術不足的有利方式。而像控點的測量精度與影像目標精度，作為決定像控點精度的兩大因素。在實際應用的過程中，對于大比例尺數字測圖有相對較高的技術要求，則可采用GPS 技術實施測量能夠有效促進像控點精度得以提升，且所生成的誤差也相對較低。而像控點影像目標精度主要是由影像紋理的豐富程度所決定，若優先進行像控點的布設，再實施后續的航拍工作，則能夠提升內業轉點的精度高達1.5 像素以內，進而促使像素點精度高達0.1m，并同時解決了控制點分布不均的情況。

2.2 做好相機畸變控制

通常情況下，若無人機所搭載的相機，在影像上存在較大的畸變，且并沒有極為穩定的校驗方式，這就極有可能導致航測精度的降低。對此，可通過做好相機畸變控制，來解決此方面的問題。可從以下兩方面予以入手：其一，進行三維控制場的設立，及時對無人機相機航拍前期階段以及后期的相機畸變情況予以檢測；其二，對相機鏡頭予以固定，并對相機畸變參數進行實時的觀測與調節，從而避免相機畸變參數的變化而影響加密成果，以此確保拍攝精度的提升。

2.3 提升影像清晰度

多數情況下，無人機在進行航測的過程中，大多會受到影像噪音、飛行速度以及拍攝速度等方面因素的影響。針對此類因素的影響，則可通過對無人機飛行速度的控制來予以解決。例如：在實施航拍時，應控制無人機的飛行速度≤80km，而拍攝速度的控制，則可通過對相機快門的設定來予以解決，可將快門速度調節至1/120s。

2.4 提升影像匹配質量

若無人機飛行中出現穩定性降低的因素，則其影像質量便會受到影響。而此類影像質量問題，則可通過進行影像匹配質量的提升來予以解決。例如：選取拍攝無延遲軟件對航拍的數碼相機進行控制，或在匹配階段進行前期的質量檢測與功能性調試，以此避免錯誤匹配點的增多。同時，若所應用的軟件技術可以互通，則影響影像質量與精度的因素或弊端就會得以彌補，這也是解決無人機航測精度的有效措施和長期對策。

結語：

隨著計算機技術、網絡技術、信息通信技術以及遙感技術等的高速發展，以往難以獲取到的各類空間信息現已可以精準獲取。尤其在測繪工作中，以往僅能通過衛星遙感成像方式所開展的測量，現階段通過無人機與數碼相機的互相結合，即可很好的完成測量作業。但當下通過利用無人機來實施測繪工作，仍存有極多的問題，進而致使航測精度有所降低。對此，廣大測量人員須勤于鉆研，通過運用科學、適宜的有效舉措，有效提高無人機的航測精度，進而為航空測量事業的進一步發展提供助力。