3无人机数据采集汇编.pptx

无人机遥感数据采集 主要内容 无人机测图的优劣势对比 无人机航飞对数据处理影响 无人机航摄计划 航摄成果质量检查 1 无人机测图的优势 由于采用无人及远距离操作、适合于人无法达到的危险地区作业 火山监测 滑坡与塌方调查 地雷探测 冰川与泥石流监测 大坝监测 雪崩 1 无人机测图的优势 由于体积小、重量轻，一般不算做飞行器受限制小, 搬运方便 1 无人机测图的优势 由于飞行高度低, 能够获取高分辨率数据 在空中飞行, 视点高，地面地物遮挡少, 便于获取高质量的纹理信息用于3D建模和小范围测图作业 1 无人机遥感的缺点 装载非专业数码相机 小像幅、小基高比 影像数量多 抗风能力差, 稳定性差 重叠度高，偏角大 存在像点位移 1 无人机遥感的缺点 普通定焦型 普通单反型 数码相机 可量测单反型 1.1 装载非专业数码相机 镜头畸变 从左图中的我们直接看出可以看出边缘像片点的镜头畸变值较中间大，而右图给出了镜头畸变大小与点离像主点距离的模拟的函数关系。 1 无人机遥感的缺点 航高H 基线B 基线B 大像幅 小像幅 相机性能和无人机性能之间的平衡 考虑到拍摄响应和实际像幅，不能飞得太低 影响到摄影比例尺?成图精度 1.2 小像幅、小基高比 1 无人机遥感的缺点 像幅小，像片多，影响处理效率，需要更多的控制 举例：对6km2 方某地进行航拍， 无人机平台装载Cannon 450D相机、 全部相片数达1200张 传统航测平台使用DMC相机 全部相片不超过300张 1.3 影像数量多 1 无人机遥感的缺点 由于体积小飞行中抗风能力差, 稳定性差, 载重量少 1.4 抗风能力差, 稳定性差 1 无人机遥感的缺点 航向重叠度能达到70-85%，旁向重叠35-55%，但受相机姿态的影响，所拍摄影像间的预设重叠度无法得到严格保证 相邻影像间很可能存在较大的旋角和上下错动，最大旋转角可能达到 20° 1.5 重叠度高、偏角大 　　 为什么要低速？ 安全性 像点位移 　= v · t t为曝光时间 最低航速 w为无人机重量， s为机翼面积， 为空气密度， c为该机型的最大升力系数。 1 无人机遥感的缺点 摄影相机安装在无人机的移动平台上，在相机曝光时间内飞行器的运动产生的像点位移会造成影像模糊。对于大型专业宽幅量测数码航空相机会通过时间延迟与向前运动补偿来消除像点位移影响。但对于无人机搭载的中幅甚至小幅的非量测相机，这些像点位移是没法得到补偿的。 摄影曝光时间误差带来像移将会带来空间分辨率的损失 1.6 像点位移 主要内容 无人机测图的优劣势对比 无人机航飞对数据处理影响 无人机航摄计划 航摄成果质量检查 2 无人机航飞对数据处理影响 大偏角给匹配带来困难 基高比小和大偏角对相对定向的影响 高重叠度的匹配更稳健 像点位移降低了像点量测精度 非专业相机的镜头畸变 2.1 大偏角给匹配带来困难 由于无人机姿态不稳定的特性，决定了相邻影像间很可能存在较大的旋偏角和上下错动，无法使用传统的灰度影像匹配算法获取同名点，具体在以下三个方面： 像间的左右重叠度和上下重叠度变化大，加上低空遥感影像摄影比例尺大，造成表面不连续地物（如高楼）在影像上的投影差大，因而无法确定匹配的有哪些信誉好的足球投注网站范围； 相邻影像间的旋偏角大，难以进行灰度相关； 飞行器的飞行高度、侧滚角和俯仰角变化大，从而导致影像间的比例尺差异大，降低了灰度相关的成功率和可靠性 基于尺度/旋转不变的全自动相对定向(无人机影像 – 影像旋偏角较大) 2.2 对相对定向的影响 基高比小：由于无人机获取的影像重叠度大，摄影时的基线短，而基线越短，所成的交会角就会小，极大程度的影响了测图的高程精度，如果仍然按传统方法用相邻影像构成立体相对，高程精度就很难得到保证。一般处理办法是通过隔片构成立体相对，通过增加基线长度和增大前方交会角的方式，提高测图的高程精度。 大偏角：当无人机在几百米高空飞行时，由于其自身的质量较轻、气流影响较大，使其在空中的姿态很不稳定，导致获取的影像存在较大的畸变差，并且相邻影像的亮度、对比度的差距也较大，降低了同名点匹配的数量和精度，而影像的相对定向的精度与匹配特征点的数量和精度密切相关。 2.3 高重叠度的匹配更稳健 影像的重叠度越大(也即基线越短)，相邻影像间的差异越小，自动匹配越容易，匹配点越多，相对定向的精度也非常好。 随着影像重叠度的减小(也即基线变长)，影像间的差异变大，由姿态引起的影像间的差异比较明显，造成匹配的同名点数不断减少，相对定向精度逐渐降低，在重叠度低于65％时(大于60％)，匹配困难。 航向重叠度(%) 89.1 86.3 80.1 75.3 70.0 65.1 自动匹配点数 940 770 645 5