无人机影像处理技术在测绘工程中的应用

刘 俊

临沂市自然资源和规划局测绘院 山东 临沂 276000

引言

随着无人机的功能在社会各界中,广泛应用,尤其是在测绘工程中,其强大的测绘能力以及高效的测绘效率,对于传统的测绘行业,带来了巨大的市场冲击。而衍生而来的无人机测绘问题,也受到了社会各界的广泛议论,例如准确性、稳定性、操作性等特点,受到一定的异议和质疑。

1 简要分析关于无人机遥感测绘技术的概念

无人机遥感测绘技术,主要是借助较为先进的武器及驾驶飞行器技术、遥感传感器技术等,来自动化、智能化以及专用化的获取国土资源、自然环境以及地震灾区等空间遥感信息,并且还能够对遥感所获得的数据展开处理,对有关数据展开进一步的分析与应用。另一方面,根据有关人士的科学调查分析,我们能够明确的了解到,无人机遥感测绘技术凭借其所具备的机动、快速以及经济等优势,逐渐成为了当前世界范围内各国共同研究的课题,并且经过一系列行之有效的研究之后,已经成为较为理想的实际应用技术,这标志无人机遥感测绘技术,必定将会成为未来极为重要的航空遥感技术之一,为国内工程测绘工作高水平开展提供相对重要的帮助。

2 无人机遥感技术的发展现状

无人机测量系统是无人机技术的重点,它主要由软件和硬件系统两部分组成。硬件系统是所有无人机技术的中央支持系统,主要涵盖无人机的空中飞行系统和目标跟踪系统。整个硬件系统在地形和制图过程的发展中起着至关重要的作用,是无人机在测量过程中获取稳定数据的基础。在进行现场测量,操作人员可以使用无人机来监测现场的实时数据信息,并根据无人机的实时反馈动态调整项目测量计划。并且有相应的软件系统用于支持在测量过程中设计无人机航路,分析和处理影像导航过程的各种因素以及存储无人机测量数据。在当今社会生活中,民用无人机技术已成为许多国家的主要研究目标,也被认为是刺激国民经济发展的最关键手段之一。在这一进程中,我国的无人机遥感技术取得了巨大的成功,一些成熟的产品开始在国外市场销售。随着国内无人机产业的持续增长和发展,无人机在我国国民经济的建设与发展中发挥了重要作用,这表明无人机的应用已将我国国民经济的发展带到了一个全新的水平。另一方面,随着低空遥感技术的不断成熟,航空摄影已逐渐与无人机技术完全融合,使低空遥感技术能够更好地应用于无人机。新技术的科学应用往往可以更好地实现无人机的自动导航系统。因此,在工程制图测绘研究中,可以根据实际情况进行更灵活,准确的工程测绘。由此看出,无人机遥感测绘技术已经成为我国非常重要的技术,也是最关键和最重要的技术之一,在全国各个领域得到了广泛的应用。

3 无人机影像处理技术在测绘工程中的应用

3.1 无人机航空摄影

(1)航线设计方面。无人机在进行拍摄的过程中,航线的设计是首要工作。通常,航空摄影中,无人机的航线都是经过分段设计的,以此制定8个平高点位置。为了避免在实际飞行过程中路线差异过大,每段航线应尽量保持在总航线的1/8以内,这样能够保证每一两段航线之内会有一部分重合,这样对于后期测绘数据的衔接会带来一定的便利。(2)航空摄影。在实际拍摄的过程中,航线应尽量规划在地表植被覆盖较少的地区,这样能够在一定程度上保证测量的准确性。在选择拍摄环境时,应尽可能避免环境因素的干扰,这样不仅能提高拍摄的清晰度,还能降低二次拍摄的可能,大大节约了时间和人力成本。

3.2 测绘数据整合 依托于无人机设备的影像采集装置,对系统信息进行采集与整合,主要是通过无线操控指令,对影像信息资源进行定向化采集,这样一来,结合数据监测的针对性与实效性,可进一步查证出当前操控状态下,系统执行某一项指令所存在的可行性。在定向化操控模式下,无人机遥感技术的应用,事先通过航线的确定,界定出不同影像采集模式下,系统采集信息的关联性,确保航线运行下的信息采集具备更高的精确度,提高实际检测效果。

3.3 无人机图像集采 无人机遥感测绘技术的应用,实现了测绘和工程制图同步进行,不仅可以收集数据,而且可以收集和整理不同的图像,有效地满足制图要求。因为无人机技术,才能实现在勘测和制图的范围内快速收集信息以及拍摄图像。通过深度处理前一阶段拍摄的图像并为绘图工作提供良好的基础,它也可以在此基础上有效地应用于三维建模。并且无人机测绘是高度智能的,可以自动处理不符合要求的图像。例如,使用具有叠加图像的数码相机进行自动缩放可以快速调整图像参数并提供图像采集的清晰度。

3.4 测绘数据处理 原有的机械化信息采集模式下,数据信息处理呈现出一定的不规则属性,特别是受到飞行航线以及角度等方面的影响,影像信息的不同叠加度呈现出错位现象,特别是在图片对比与信息统一过程中,极易造成整体影像信息产生形变问题。无人机遥感技术的应用下,通过搭载无人机设备,采用高聚焦特性的相机设备,对镜头中的不同角度进行坐标值标记,分析出当前相机运行过程中的参数对接问题,然后通过焦段间的畸变参数问题,查证出不同坐标值下,影像设备内相片录取与界定的相关范畴,提高相片的分辨率。

结语

随着摄像技术和无人机技术的进一步发展,无人机倾斜摄影技术将会进一步完善,各项功能会更加强大,更能满足大比例地形图测绘中的要求,适应更复杂地形的测绘工作。使用无人机倾斜摄影,能够大幅提高大比例尺地形图测绘工作的效率,同时满足大比例尺地形图生产的精度要求。在今后的大比例尺地形图测绘项目中将逐步的替代传统测绘方法,成为主流。