無人機影像處理技術在測繪工程中的應用

劉 俊

臨沂市自然資源和規劃局測繪院 山東 臨沂 276000

引言

隨著無人機的功能在社會各界中,廣泛應用,尤其是在測繪工程中,其強大的測繪能力以及高效的測繪效率,對于傳統的測繪行業,帶來了巨大的市場沖擊。而衍生而來的無人機測繪問題,也受到了社會各界的廣泛議論,例如準確性、穩定性、操作性等特點,受到一定的異議和質疑。

1 簡要分析關于無人機遙感測繪技術的概念

無人機遙感測繪技術,主要是借助較為先進的武器及駕駛飛行器技術、遙感傳感器技術等,來自動化、智能化以及專用化的獲取國土資源、自然環境以及地震災區等空間遙感信息,并且還能夠對遙感所獲得的數據展開處理,對有關數據展開進一步的分析與應用。另一方面,根據有關人士的科學調查分析,我們能夠明確的了解到,無人機遙感測繪技術憑借其所具備的機動、快速以及經濟等優勢,逐漸成為了當前世界范圍內各國共同研究的課題,并且經過一系列行之有效的研究之后,已經成為較為理想的實際應用技術,這標志無人機遙感測繪技術,必定將會成為未來極為重要的航空遙感技術之一,為國內工程測繪工作高水平開展提供相對重要的幫助。

2 無人機遙感技術的發展現狀

無人機測量系統是無人機技術的重點,它主要由軟件和硬件系統兩部分組成。硬件系統是所有無人機技術的中央支持系統,主要涵蓋無人機的空中飛行系統和目標跟蹤系統。整個硬件系統在地形和制圖過程的發展中起著至關重要的作用,是無人機在測量過程中獲取穩定數據的基礎。在進行現場測量,操作人員可以使用無人機來監測現場的實時數據信息,并根據無人機的實時反饋動態調整項目測量計劃。并且有相應的軟件系統用于支持在測量過程中設計無人機航路,分析和處理影像導航過程的各種因素以及存儲無人機測量數據。在當今社會生活中,民用無人機技術已成為許多國家的主要研究目標,也被認為是刺激國民經濟發展的最關鍵手段之一。在這一進程中,我國的無人機遙感技術取得了巨大的成功,一些成熟的產品開始在國外市場銷售。隨著國內無人機產業的持續增長和發展,無人機在我國國民經濟的建設與發展中發揮了重要作用,這表明無人機的應用已將我國國民經濟的發展帶到了一個全新的水平。另一方面,隨著低空遙感技術的不斷成熟,航空攝影已逐漸與無人機技術完全融合,使低空遙感技術能夠更好地應用于無人機。新技術的科學應用往往可以更好地實現無人機的自動導航系統。因此,在工程制圖測繪研究中,可以根據實際情況進行更靈活,準確的工程測繪。由此看出,無人機遙感測繪技術已經成為我國非常重要的技術,也是最關鍵和最重要的技術之一,在全國各個領域得到了廣泛的應用。

3 無人機影像處理技術在測繪工程中的應用

3.1 無人機航空攝影

(1)航線設計方面。無人機在進行拍攝的過程中,航線的設計是首要工作。通常,航空攝影中,無人機的航線都是經過分段設計的,以此制定8個平高點位置。為了避免在實際飛行過程中路線差異過大,每段航線應盡量保持在總航線的1/8以內,這樣能夠保證每一兩段航線之內會有一部分重合,這樣對于后期測繪數據的銜接會帶來一定的便利。(2)航空攝影。在實際拍攝的過程中,航線應盡量規劃在地表植被覆蓋較少的地區,這樣能夠在一定程度上保證測量的準確性。在選擇拍攝環境時,應盡可能避免環境因素的干擾,這樣不僅能提高拍攝的清晰度,還能降低二次拍攝的可能,大大節約了時間和人力成本。

3.2 測繪數據整合 依托于無人機設備的影像采集裝置,對系統信息進行采集與整合,主要是通過無線操控指令,對影像信息資源進行定向化采集,這樣一來,結合數據監測的針對性與實效性,可進一步查證出當前操控狀態下,系統執行某一項指令所存在的可行性。在定向化操控模式下,無人機遙感技術的應用,事先通過航線的確定,界定出不同影像采集模式下,系統采集信息的關聯性,確保航線運行下的信息采集具備更高的精確度,提高實際檢測效果。

3.3 無人機圖像集采 無人機遙感測繪技術的應用,實現了測繪和工程制圖同步進行,不僅可以收集數據,而且可以收集和整理不同的圖像,有效地滿足制圖要求。因為無人機技術,才能實現在勘測和制圖的范圍內快速收集信息以及拍攝圖像。通過深度處理前一階段拍攝的圖像并為繪圖工作提供良好的基礎,它也可以在此基礎上有效地應用于三維建模。并且無人機測繪是高度智能的,可以自動處理不符合要求的圖像。例如,使用具有疊加圖像的數碼相機進行自動縮放可以快速調整圖像參數并提供圖像采集的清晰度。

3.4 測繪數據處理 原有的機械化信息采集模式下,數據信息處理呈現出一定的不規則屬性,特別是受到飛行航線以及角度等方面的影響,影像信息的不同疊加度呈現出錯位現象,特別是在圖片對比與信息統一過程中,極易造成整體影像信息產生形變問題。無人機遙感技術的應用下,通過搭載無人機設備,采用高聚焦特性的相機設備,對鏡頭中的不同角度進行坐標值標記,分析出當前相機運行過程中的參數對接問題,然后通過焦段間的畸變參數問題,查證出不同坐標值下,影像設備內相片錄取與界定的相關范疇,提高相片的分辨率。

結語

隨著攝像技術和無人機技術的進一步發展,無人機傾斜攝影技術將會進一步完善,各項功能會更加強大,更能滿足大比例地形圖測繪中的要求,適應更復雜地形的測繪工作。使用無人機傾斜攝影,能夠大幅提高大比例尺地形圖測繪工作的效率,同時滿足大比例尺地形圖生產的精度要求。在今后的大比例尺地形圖測繪項目中將逐步的替代傳統測繪方法,成為主流。