無人機航拍測繪具有精度高、作業效率高、數據分析能力強的特點,很大程度上解決了人工測繪的痛點。因此,無人機在測繪工程中的應用越來越廣泛。那么,先掌握無人機航拍注意要點,才能充分發揮無人機優勢,減輕測繪負擔。
1 外業準備
外業作業前,首先要收集測區資料,包括控制點成果、坐標系統和高程基準參數、已有的地形圖成果與地名資料等,制定無人機航飛技術方案并申請空域,明確無人機搭載的傳感器、地面分辨率、影像重疊度、飛行航高航帶架次數、影像拍攝間隔等問題。
2 布設像控點
外業工作人員按逐航帶或測區面積布設像控點,然后依照技術方案的安排,用無人機搭載多傳感器從一個垂直、多個傾斜等不同角度采集地形數據,充分發揮無人機傾斜攝影測量技術靈活高效特點,工作時長以小時為單位,不同以往大比例尺地形圖外業測繪按天數計算,縮短項目周期,測繪人員只需無人機飛手和少量作業員,與傳統測圖方法按測區面積配備一定比例的外業人員相比,人員數量減少,節約項目。
3 內業工作
內業空三加密、生成點云、建立實景三維模型等操作均可待數碼傾斜影像導入軟件后由軟件自動解算完成,通過多視影像聯合平差技術進行傾斜影像區域網平差、多視影像密集匹配技術得到高精度高密度點云數據,還可以采用聯機運算縮短數據處理時間。繪制地圖過程需作業員手動完成,以三維模型和點云作參照,速度大大提升。
4 外業調繪
通過實景三維模型可清晰辨別地物位置和類別信息,外業調繪補測工作量減少,繪圖中遇到疑問需記錄下來,交給外業工作人員核查。
5 按規范驗收
完成大比例尺地形圖分幅整飾等工作后,提交質檢部門檢查成果的數學精度、屬性精度、地理精度、附件質量等是否符合大比例尺地形圖規范要求,驗收合格才能保存使用。
★編制4人,構成:地面站1人,手控保障1人,地勤+內業1人,替補人員1人。(全部持有垂起復合翼機長資格)
★飛機1架,備用飛行平臺一架;全套掛載設備,參數列表,通訊設備,地面站設備(列表),外勤車1部)
★飛行隊包括人工成本、飛行器及設備耗損、空域公關、保險等
飛行環境 :對合作單位指定飛行線路每周可多次巡檢并可以隨時對應特殊情況的飛檢。起飛前應觀察周圍地形及建筑物,河流,電塔,信號塔(氣象條件大風大雨雪,重霧霾,禁飛管制)
交付標準:分辨率1:200,像素4500萬,1080動態視頻,兩維模型成圖,成果報告;
禁區及保險:不包括機場和軍用雷達站及航空禁止的敏感區域等、保險(含100萬三責)及飛行安全等均由我司負責;
數據處理:數據包獲取后轉交內業部門使用專業軟件跑圖建立兩維電子模型,通過減法排除正常塊面,剩留疑似區域或點位被截圖取證同時標記成表,之后制作成果報告文件;并將所有視頻,照片,點位,效果成圖進行打包交付合作方;
其它技術總結
(1)相機感光體CCD的尺寸、焦距以及像素的大小直接影響影像的精度從而影響模型的精度。
(2)在相機參數不變的情況下,無人機飛行高度(曝光點到地物的高度)是決定模型精度高低的關鍵因素。
(3)在建模的過程中,需要知道相機感光體CCD的尺寸說到傳感器的尺寸,其實是說感光器件的面積大小,這里就包括了CCD和CMOS。感光器件的面積越大,CCD/CMOS面積越大,捕捉的光子越多,感光性能越好,信噪比越高。
(4)傳感器尺寸越大,感光面積越大,成像效果越好。1/1.8英寸的300萬像素相機效果通常好于1/2.7英寸的400萬像素相機(后者的感光面積只有前者的55%)。
(5)而相同尺寸的傳感器像素增加固然是件好事,但這也會導致單個像素的感光面積縮小,有曝光不足的可能。
(6)拍攝好的影像,不要進行任何的編輯,包括改變尺寸、裁剪、旋轉、降低噪點、銳化或調整亮度、對比度、飽和度或色調。
(7)CC建模軟件不支持拼接的全景圖作為原始數據。
(8)飛行過程中的數據會有一定的圖像模糊,尤其是旋翼傾斜上使用的普通相機,對于微單相機來說,運動模糊是不可避免的。運動模糊會導致特征點提取不準,從而:空三處理中的連接匹配帶來很大的影響;三維重建中的粗匹配產生較大的影響。
(9)模型重建要求連續影像之間的重疊部分應該超過60%,物體的同一部分的不同拍攝點間的分隔應該小于15度。
(10)規劃航線拍攝時,建議采集航向重疊度75%以上,旁向重疊度不小于70%的影像。為實現更好的效果,更好的還原建筑,建議同時采集垂直和傾斜影像。并同時用小無人機低空采集高空相機拍不到的死角。
(11)盡量選擇高分辨率的單反相機,建議2000萬像素以上。避免使用廣角魚眼鏡頭。最好是選擇定焦鏡頭,如果使用變焦鏡頭,請將該鏡頭焦距設置成最大或最小值。
(12)將相機調整為最大分辨率模式;ISO值盡量低,否則高ISO會產生噪點;光圈值足夠高(光圈越小越好),以產生足夠的景深,背景不要太模糊;快門速度不應該過慢,否則輕微的動作會造成圖像模糊。
(13)避免選擇高反光、透明的物體,例如玻璃瓶,鏡面等。如果容易反光的物體,最好使用柔光燈或在陰天下拍攝,盡可能沒有亮點。
(14)避免選擇有兩面絕對對稱的物體(形狀和紋理都對稱),例如單色立方體或有對應面一樣紋理的立方體。
(15)避免有移動的物體在場景中,要保證被拍攝的背景環境是不變的。
(16)避免絕對平坦的物體,例如平口盤子等。避免絕對平坦的背景,有層次感會更好,背景顏色也不要選擇單色的背景,最好是雜亂無章的圖案。除了被合成的物體外,畫面前景中不要有沒用的物體。
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