在測繪工程中無人機傾斜攝影技術的運用研究

李光運

摘要：隨著無人機技術、機載定位技術、圖像處理技術的快速發展，新興現代化測量技術已廣泛地應用于城市快速三維建模中和大比例尺地形圖測量中。本文介紹了無人機傾斜攝影技術，分析了無人機傾斜攝影技術在測繪工程中運用情況，希望能為業界人士提供一些參考。

關鍵詞：無人機傾斜攝影技術;測繪工程;運用

21世紀的現代社會，無論人們的日常生活，還是各行各業的發展，都受到了科技發展的深刻影響，產生了重大而深遠的變化，其中，傾斜攝影測量就是隨著科技發展而產生的一項重要科技。它是通過同一飛行平臺搭載多臺傳感器同步采集影像，獲取真實的地物信息而被廣泛應用在經濟建設的多個領域中，充分發揮了它的優勢。隨著傾斜攝影測量的發展，在航攝效率、清晰度、分辨率等方面有了更高的要求，促進了傾斜 攝影測量的革新并向無人機傾斜攝影測量轉變。無人機傾斜攝影測量的出現，極大地擴展了攝影測量的應用。

1 無人機傾斜攝影技術介紹

1.1 傾斜攝影方面的原理

無人機攝影技術通過多個相機的多個角度，對實物及地形進行拍攝。無人機拍攝的角度大多分為兩種，一種是垂直拍攝，另一種則為傾斜拍攝。在無人機攝影過程中，通過自身攝影系統和無人機平臺系統的結合，來獲得攝影成像控制點的數據，進而通過數字分析軟件對無人機拍攝道德模型和圖像進行數據處理和信息整合。

1.2 無人機傾斜攝影的特點

無人機傾斜攝影技術被測繪工程廣泛應用的一個重要原因是圖像效果更加立體、真實，展示了所拍攝區域最真實的狀態。其次，無人機操作摒棄了傳統操作的局限性，除操作復雜性降低之外，可控制性也大幅度提升。無人機通過實現遙感控制，它的圖像采集的時間相較于以前來說也減少。因此，無人機傾斜攝影技術具有構建真實三維信息和模型的作用，通過有效的數據支持提升了測繪的效率和質量。

1.3 對無人機傾斜相機的要求

作為無人機傾斜攝影的關鍵，攝影的鏡頭尤為重要。鏡頭的種類較多，對于無人機傾斜攝影系統來說，單頭和多頭攝影鏡頭應相結合，從而獲取多個角度的圖像，提高圖像和數據的準確性。無人機在進行航空測量時，對鏡頭像素的要求較高，同時由于傾斜攝影技術本身的復雜性，因此測量過程中不能采取單一的像素。為了更好地控制成本，通常情況下將鏡頭的3500像素降低為2000萬左右，對圖像的曝光也進行一定的控制。無人機系統的電池的使用壽命也需要引起注意，在特殊情況下，為了滿足特定的測繪工程的測量，相機的工作時間一般超過90分鐘。對于這種情況而言，應使用具有曝光功能的相機來應對測量的特殊要求。

2 無人機傾斜攝影技術在測繪工程中的運用

2.1 POS數據處理

（1）文件處理。在無人機航空攝影過程中產生了大量的文件數據，包括了相機的曝光信息、GPS設站點的偽距坐標、飛行時間信息等。因此，在文件數據處理過程中 將無用數據剔除掉，即在無人機整個飛行過程中，對所記 錄的內容進行適當的數據處理，將相機曝光時刻的Mark記錄與文件中的曝光記錄相對應一致，為后期POS數據的處理奠定基礎。（2）GPS數據處理。GPS數據的處理是實現傾斜攝影數據處理的基礎，將原始數據下載后進行預處理工作，把原始數據的DAT文件轉換成為具有統一格式的O文件和N文件，將數據中的出發事件TXT文件分離出來，為后期開展GPS精確處理和Mark點內插提供基礎。

2.2 數據獲取質量控制

數據獲取質量控制包含了攝影時間控制、飛行質量控制、影像質量控制和補攝與重攝等內容。其中，攝影時間控制，即在攝影過程中要選擇合適的時間段，精確計算太陽高度角對影像攝影的影像作用，一般選擇10時至14時進行相應的工作。飛行質量控制，在不影響正常影像數據處理的前提下，旁向重疊度應大于像片范圍的15%，所獲得的影像數據才能視為合格;航向重疊區域應至少 超過邊界一條基線，本文所舉實例的垂向重疊度為70%，航向重疊度為75%，滿足了基本要求;在無人機飛行過程中，旋偏角應小于15°，在像片重疊區域的旋偏角應小于25°。影像質量控制是影響后期影像數據處理質量的決定因素，因此，在獲得影像后要檢查影像的反差是否適中，像片顏色的飽和程度，色調是否一致等，檢查像片的層次是否分明，分辨率能否達到設計分辨率要求等內容。補攝與重攝，在無人機進行傾斜攝影過程中，難免出現攝影影像不達標，出現漏洞等問題，對于已出現的漏洞或缺陷要及時進行補攝或重攝工作，且必須嚴格按照航線飛行設計進行，長度要滿足區域網加密布點的要求;此外，在補攝與重攝過程中使用同一類型的數字航攝儀，可以消除系統誤差。

2.3 對于測繪中傾斜攝影的航線設計

作為傾斜攝影中測繪工程基礎的外業傾斜攝影航線設計，通過該過程中將無人機的飛行高度、距離以及攝影鏡頭的分辨率等進行標注，一定程度上可以提升數據分析的準確度。同時對區域設計更加完善。

2.4 測繪工程中的地面觀測和GPS布設

對于測繪工程來說，其GPS布設是一個關鍵問題。為了保證無人機攝影系統技術和相機的有效實施，應在一定的范圍內進行布設以便于實現數據的同步。同時在工作完成之后，對GPS布設的精度也要進行一定的判斷，看是否滿足要求。GPS布設完成之后，信號的接受工作也是重點。通過在GPS布設建設的基礎上，也要完成數據的觀察和接收。通過對GPS接受的精度和時間進行有效地控制，同時保證其電源供電充足。無人機傾斜攝影技術通過對GPS布設的測量才能進行測繪工程的數據采集，同時在測繪工程完成后進行檢測從而實現效率及準確度的提升。對于GPS 的信號接收具有一定的作用。

3 結語

與傳統的測量技術相比，無人機傾斜攝影測量技術具有非常顯著的優勢，其不僅影像的清晰度高，而且所出的模型也更精細和真實，因此 能夠更好的滿足工程項目對建筑模型的需要。在三維模型構建完成以后，技術人員還可以將其與地下管線工程進行有效的結合，通過GIS、可視化以及三維仿真技術來對已建設完成的地下空間進行查詢和展示，由此來為工程建設提供更加精確的數據資料。

參考文獻：

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