無人機影像處理技術(shù)在大比例尺基礎(chǔ)測繪工程中的重要作用

趙京黔　周　亦　郭　超（1.華北地質(zhì)勘查總局綜合普查大隊河北中色測繪有限公司，河北　三河　065201；2.有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心北京測繪院，北京　100012）

無人機影像處理技術(shù)在大比例尺基礎(chǔ)測繪工程中的重要作用

趙京黔1，2周亦1，2郭超1，2
（1.華北地質(zhì)勘查總局綜合普查大隊河北中色測繪有限公司，河北三河065201；2.有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心北京測繪院，北京100012）

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，在一些城鄉(xiāng)規(guī)劃管理、土地資源管理、地理信息系統(tǒng)體系建設(shè)等基礎(chǔ)測繪工程領(lǐng)域，無人機影像處理技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。本文就以在大比例尺基礎(chǔ)測繪工程中無人機影像處理技術(shù)的運用為研究對象，對其進行探討和分析。

基礎(chǔ)測繪工程；無人機；影像處理技術(shù)；應(yīng)用

隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展以及科技水平的不斷提高，在許多城鄉(xiāng)規(guī)劃工程項目的建設(shè)當(dāng)中都普遍用到無人機攝影測量技術(shù)，像無人機航空測量技術(shù)已經(jīng)在全國范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用和普及。本文重點研究在大比例尺基礎(chǔ)測繪工程當(dāng)中的無人機影像處理技術(shù)，以及無人機影像處理技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用。

1“大比例尺基礎(chǔ)測繪工程”與“無人機影像”

1.1大比例尺基礎(chǔ)測繪工程?；A(chǔ)測繪工程，就是指對某一個區(qū)間、空間進行測量，或者是對某個區(qū)域的土地及面積進行測量，通過測量到的各種有效信息、資料來繪制地形地圖等。在我們這里，通常會在一些大型工程建設(shè)之前來對其所在區(qū)域進行地形圖的繪制工作，或者是在開發(fā)處女地（未經(jīng)開墾的土地或未探索的領(lǐng)域）的時候進行基礎(chǔ)航空攝影，來獲取基礎(chǔ)地理信息的遙感資料。

1.2無人機影像。無人機影像就是指無人機遙感影像，在新形勢下背景下，無人機遙感是遙感的發(fā)展趨勢之一。無人機遙感影像技術(shù)之所以得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，主要體現(xiàn)在兩個方面：①無人機遙感影像技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)具備很多優(yōu)點、優(yōu)勢，它運行工作的成本較低，再者就是在執(zhí)行任務(wù)的時候靈活性非常強。②無人機遙感影像應(yīng)用技術(shù)是作為衛(wèi)星遙感、航空遙感的補充而存在和發(fā)展的，因為無人機由于自身特性，所以很多的功能是衛(wèi)星遙感、航空遙感所不具備的。無人機影響的特點：前面也稍微的提及到了一點，無人機攝影相比較于那些載人的常規(guī)比較大的航空攝影飛機而言，其攝影相機的小型化、非專業(yè)化以及無人機飛行平臺的低空化是其獨有的特點，同時也是一定意義上的優(yōu)勢。其具體的優(yōu)勢主要表現(xiàn)為，無人機的種類多樣化、所搭配的攝影相機也多樣化，所以不同種類的無人機搭配不同類型攝影相機，其獲取到的影像信息及數(shù)據(jù)方面的質(zhì)量也就不同。像幅小、色彩真實、分辨率高是無人機影像普遍存在的特點和優(yōu)勢。

2　無人機影像處理應(yīng)用技術(shù)

2.1空三加密應(yīng)用技術(shù)。關(guān)于空三加密，空三加密是我國無人機影像處理技術(shù)的關(guān)鍵所在，同時它也是整個工作流程當(dāng)中的處理最難點，其質(zhì)量和程度的好壞直接影響到后續(xù)的成果精度的準確性。我國早期發(fā)展無人機影像處理技術(shù)時，在大比例尺的基礎(chǔ)測繪工程過程中，空三加密是當(dāng)時的主要瓶頸。后來經(jīng)過綜合的運用多項相關(guān)的先進技術(shù)，以及科學(xué)的處理方法和策略，才得以解決這個問題。目前，空三加密多是采用我國測繪科學(xué)研究院研究制作的PixelGrid這種高分辨率的遠程低空遙感影像一體化測圖系統(tǒng)。

2.2大比例尺基礎(chǔ)測繪工程影像數(shù)據(jù)預(yù)處理。無人機影像本身在航空測繪拍攝的過程中，所用到的攝影相機基本上都是非量測相機，所以其所拍攝到的影像圖片也存在邊緣上的光學(xué)畸變，所謂畸變現(xiàn)象在圖E中可以看到。這種影像相片的邊緣光學(xué)畸變，它已經(jīng)改變了所拍攝區(qū)域的實際地面地形位置等方面。所以，在基礎(chǔ)測繪過程中進行數(shù)據(jù)預(yù)處理可以更好的對影像圖片進行矯正。

2.3影像畸變改正。前面也提到了影像畸變，無人機影像航空測繪與傳統(tǒng)航空攝影有所不同，我們所使用的低空遙感平臺，通常情況下搭載的都是非量測攝影相機。就目前而言，我國國內(nèi)在進行大比例尺基礎(chǔ)測繪工程過程中，在無人機影像處理技術(shù)的運用領(lǐng)域上，普遍使用的是500D、5DMarkII等民用普通單反攝影相機，它是用來配合定焦鏡頭來進行空中拍攝的。受到以上這些因素的影響和作用下，無人機拍攝到的影像相片存在著不同程度的畸變現(xiàn)象，如圖E所示。所以，我們在測繪的時候為了削弱和降低非量測攝影相機由于畸變而帶來的誤差，采取以下必要的改正措施。改正模型如下：

①式和②式中的x，y分別表示像素坐標系中像點的坐標，K1和K2為影像圖片畸變系數(shù)，P1，P2表示偏心畸變系數(shù)。通過計算來對其進行還原。

結(jié)語

在大比例尺基礎(chǔ)測繪工程中，運用無人機影像處理技術(shù)可以更方面的獲取地形圖等相關(guān)資料。無人機本身具有機動化、快速航測拍攝等優(yōu)勢特點，所以獲取的影像圖片也具有高分辨率特點。在運用的過程中，像一些技術(shù)性的處理措施是非常重要的，它可以幫助無人機航測過程中提高其工作運行的效率，更好的為相關(guān)部門進行大比例尺基礎(chǔ)測繪工程提供服務(wù)和保障。

[1]姜麗麗，高天虹，白敏.無人機影像處理技術(shù)在大比例尺基礎(chǔ)測繪工程中的應(yīng)用研究[J].測繪與空間地理信息，2013，36（07）：174-176.

[2]行曉黎.無人機遙感影像的處理及應(yīng)用研究[D].桂林理工大學(xué)，2011：187-188.

[3]劉春，萬紅，李巍岳，等.基于無人機影像的大型滑坡區(qū)域精細地形構(gòu)建研究[J].井岡山大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2015（01）：11-12.

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