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基于DPGrid软件的无人机数据处理

发布时间:2018-12-02 01:06:01 文章来源:未来智讯    
    基于DPGrid软件的无人机数据处理作者:未知   摘要:随着国家测绘局在全国测绘系统开展无人飞机航摄系统配备和推广应用,无人机航摄在提高测绘成果现势性、增强测绘应急服务保障能力等方面,发挥了其巨大优势。如何快速而有效的处理无人机数据,无疑成为了无人机技能的重点。本文以新一代航空摄影测量软件DPGrid为例,介绍了如何进行无人机数据的处理。
  关键词:无人机;DPGrid软件;DEM;DOM
  中图分类号P23 文献标识码A 文章编号1674-6708(2010)29-0196-02
  
  O、引 言
  
  无人机低空航摄具有灵活机动、高效快速、精细正确、作业成本低的特点,在小区域和飞行困难地区高分别率影像快速获取方面具有明显的优势,可以广泛应用于重大工程、新乡村建设和应急救灾等方面的测绘保障。
  与传统航摄数据获取平台不同,无人机低空摄影测量系统选取非量测数码相机作为遥感设备,与专业的航空胶片相机和专业的数字航空相机相比,存在着非量测、像幅小、畸变差大等问题,传统的航空摄影测量软件已很难满足无人机数据的这种特殊情况。
  
  1、DPGrid软件简介
  
  DPGrld是由中国工程院院士张祖勋提出并知道研制出的新一代数字摄影测量系统,充分应用当前先进的数字影像匹配、高本能并行计算、海量存储与网络通信等技能,打破了传统的摄影测量流程,实现了航空航天遥感数据的自动化快速处理和空间信息的快速获取。其本能远远高于当前的数字摄影测量事务站,可以满足三维空间信息快速采集与更新的需要,实现为国民经济各部门与社会各方面提供具有很强现势性的三维空间信息。
  DPGrid实现了自动空三、自动DEM与正射影像自动生成,大大提高了自动化程度。DPGrid的低空系统专门针对低空航片的实际情况,可以处理飞行姿态与影像质量较差的低空航片。较传统的航空摄影测量软件有明显的处理数据的优势。
  
  2、基于DPGrId软件的无人机数据的处理
  
  2.1 数据筹备
  无人机低空航片、无人机航线信息、相机检校参数、抑制点资料(坐标以及点位信息)。
  2.2 影像预处理
  由于无人机低空摄影测量系统的航摄相机为非量测相机,与专业的航空胶片相机和专业的数字航空相机相比,畸变差较大,必须对原始影像进行畸变差改正。
  DPGrid软件可利用相机检校参数对无人机航片进行主点及畸变差改正。
  2.3 空三加密
  DPGrid空三模块为全自动空三软件。
  最初,系统根据建立好的航线列表进行全测区自动匹配,再通过自动挑点程序将多余的粗差大的像点剔除,然后进行连接点的交互编辑,并加刺抑制点,进行光束法平差解算,直至加密完成,输出空三成果。
  平差软件界面见下图:
  2.4 DEM
  DPGrid空三加密完成后,即可自动生成DEM,但由于现实地物的复杂性,例如阴影、水体、树木以及人工地物的影响,在实际生产中DPGrid虽然能实现自动匹配,但为了提高数字高程模型的精度.必不可少的要对DEM进行人工编辑。
  2.5 00M
  DPGrid软件的正射影像生成主要涉及5个环节,分辨是:影像匀光匀色处理、正射影像纠正处理、色调均衡处理、正射影像镶嵌处理、正射影像人工编辑。
  DPGrid软件的OrthoEdit模块可直接对DPGfid系统的正射影像文件进行显示、编辑、导入导出等功能,且编辑影像之后能够实时更新,显示编辑后的影像。
  下图为正射影像匀光匀色前后的镶嵌效果对照:
  
  3、无人机数据处理的技能要点
  
  3.1 原始影像畸变差改正
  由于无人机选取的是非量测相机进行航拍,而相机的主点、主距以及光学畸变对测量精度的影响较大,因此,利用准确的相机检校参数对无人机原始航片进行畸变差改正及其重要。这将直接影响无人机成果的精度。
  无人机飞行操作应在飞行前对相机进行严格检校,必要的时候应在飞行结束后再进行一次检校,以保证相机检校参数的准确性。
  3.2 DEM的编辑
  数字高程模型DEM是原始航片进行纠正的基础,惟有正确的DEM才能保证正射影像图的精度。由于影像自动匹配的局限,DEM的编辑需要人工干预才能达到精度要求。在DEM编辑时应特别注意城区居民地、立交桥及桥梁、水体及大片树木的编辑。
  3.3 影像匀光匀色
  由于在不同的位置阳光投射角度也会不同,地物的差异会造成光线强度变化,航摄相机自身局限性引起曝光不均匀,使得每张航片在色调及色彩上不尽相同。为了使纠正后的正射影像图在色彩及色调上一致,各自然分幅图达到无缝拼接的目的,必须对单片正射影像成果进行匀光匀色及色调均衡处理。
  
  4、结 论
  
  无人机航摄作为传统航空摄影测量的有力补充,可以有效的提高测绘成果的现势性,增强测绘应急服务保障能力。作为一种新型的遥感数据获取手段,无人机航摄必将成为现代国家对地观测体系中不可或缺的重要组成局部,并将越来越广泛地应用于民用生活。
  
  参考文献
  [1]张祖勋,等,数字摄影测量学,武汉大学出版社,1997
  [2]武汉中测最图遥感技能有限公司,DPGrid―LATImage低空数码影像处理手册,2009
  [3]尹金宽,无人机低空数字摄影测量系统及其在道路工程中的应用,2007
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