效果炸裂的超高分辨率超精细化-自动仿面航测-实景模型

地形探索者 · 发表于 2020-3-18 14:14

本文通过探索无人机自动仿面航测技术实现超高分辨率超精细化倾斜三维实景建模，对比手动飞行的区别,大家先看效果，用数据说话。

精灵4rtk自推出以来，一直备受航测用户喜爱，具有RTK功能的无人机有两大好处，一个是提供高精度定位的POS，另一点就是精准飞行，精准飞行在电力行业已经得到了广泛的应用，在测绘行业，这一特性也可以发挥很大的作用，在竞争激烈的航测市场中杀出一片天地。

在同一个坐标系统下，空间中任意点的坐标都是唯一的，利用精灵4rtk精准飞行的特性，当我们指定好坐标，飞机就可以飞到固定的航点。当我们把按照航摄参数计算好航点，这就是一个航线任务；当我们把航线任务结合DEM就是仿地任务，那么当我们把仿地任务竖起来，变成立面，这样的航线会是什么样的航线，做好的模型效果又会是什么样的？下面开始今天文章的主题-科学立面航测。

所谓科学航测是指我们严格按照比例尺要求的精度设定好航摄参数（飞行高度、重叠率、外扩距离、相机曝光参数设置等），按照不同的项目类型可以使用2D模式、井字模式、五向模式、仿地飞行、带状飞行等飞行方法。那么针对线型复杂立面、闭合楼体立面，目前还没有一种很好的方法进行科学航测。大部分飞手选择的是手动刷锅，拍摄大量密集的影像这样对飞手的外业水平要求比较高，而且由于手动拍摄的影像不是十分规则，可能导致不同区域分辨率不一致、漏拍以及一些安全问题。那么如果我们按照拍摄地面地物的方式来规划立面航线，让无人机自动执行航线任务，就可以避免飞行安全、航摄参数拍摄不合理等问题，这种方法就是科学立面航测，分辨率可以自由设置，以避障距离2.5米算，最低可拍摄分辨率达到0.69mm。

与手动刷锅相比，通过立面表面自动规划好的航线可以完美拟合飞行高度截面轮廓进行外扩，并且按照与地面飞行一样的航摄参数去设计规划航线，航线任务支持直接导入精灵4RTK带屏遥控器执行航点任务，无需SDK遥控器。

除了针对立面的仿面航线，还额外增加了底部的多角度航线以及顶部环绕航线，最大限度的补充被摄区域的纹理细节。

下面我们将自动仿面飞行与手动拍摄的结果做一个对比：

（1）

（2）

仿面飞行自动航线规划的软件，除了提供支持精灵4 RTK的仿面航线任务，还会提供相应任务的KML文件，用户可以在LSV内加载KML文件并且加载测区粗模，叠加到一起后检查航线安全，经过实测，任务执行过程中，设计航点与实际航点最大误差不超过20CM。即只要满足避障要求，即可安全执行任务，对于特殊作业区域，如空间较小，可关闭避障功能飞行（不推荐新手尝试）。传统环绕飞行还有一个最大的问题需要解决，当无人机飞到起飞面的背面时，会由于楼体遮挡，导致遥控器信号失联，航线作业安全无法保证。由我们规划的航线可以对航线进行切割，一次只飞行1/2航线，就可以保证外业时遥控器信号的实时通畅。在实测中也对优化的切割方式进行了验证。

除了0.9mm分辨率精细化飞行项目的测试，还完成了3.8MM分辨率高效率仿面飞行测试结果对比传统倾斜摄影，成果差异也十分明显。

以下对比图上面为仿面飞行，下面为60米五向飞行效果