基于无人机序列影像的应急快速成图技术

小型无人机所拍摄的影像不经过处理或只经过简单拼接处理就可以使用,但存在着变形大、定位精度差、可用信息少等缺点,不能充分发挥无人机的作用。本文将无人机影像和地形图结合在一起,形成一种新的影像图产品——无人机应急影像图,并给出了无人机应急影像图制作的流程和关键技术的实现。     

基于RTK的高精度差分定位无人机系统设计

基于RTK技术提出了一种无人机机载自主定位系统的高精度差分算法,以提升无人机的自主定位能力。在传统差分算法的结果基础上,使用机器学习过程对数据进行进一步的高精度解算,可以显著提升差分算法的无人机机载RTK设备定位精度,精度提升2个数量级。但由于高精度差分算法较传统差分算法有更高的算力需求,该需求无法使用机载算力设备进行计算,所以,借助当前5G通信技术,在地面构建云,满足无人机的定位需求。     

一种面向无人机绝对定位的卫星基准影像检索方法

针对全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）拒止环境下大范围无人机视觉绝对定位问题,提出了一种聚合深度学习特征的卫星基准影像检索方法。首先,利用预训练的深度学习模型提取无人机与卫星基准影像的局部卷积特征;然后,对局部特征描述符进行聚合,生成影像全局表达;最后,利用影像全局特征进行相似性检索,并采用检索结果精匹配重排序的后处理方法,进一步提高检索准确率。设计了一个新的面向无人机绝对定位的卫星基准影像数据集并进行实验,结果表明,使用所提方法检索无人机影像适配区域的卫星基准影像的准确率达76.07%,可为后续基于视觉的无人机绝对定位提供参考。     

一种无人机影像特征点筛选方法

随着无人机技术的发展,无人机影像特征点提取方法成为了研究的热点。本文针对提取到的特征点存在不同程度的冗余问题,在利用SIFT算法对无人机影像进行特征点提取的基础上,提出了一种基于欧氏距离和色彩差的特征点筛选原则。实验表明,通过计算特征点间欧氏距离可以检测距离较近的特征点,并以色彩差为取舍标准进行过滤筛选,得到的特征点分布均匀,在一定程度上降低了特征点的冗余度。     

地面激光扫描联合无人机影像的三维模型重建

为了研究精细三维模型的重建方法,本文采用地面三维激光扫描仪采集地物立面点云,利用无人机倾斜摄影技术生成地物顶部和立面点云,滤除无人机的地面点云后,将二者精配准形成完整的地物点云。通过融合后的点云重建三维建筑物模型和景观小品模型,再从激光点云中过滤出地面点类构建地面模型,将三种模型组合成为完整的三维场景。建模结果表明,所融合点云的相对位置精度为9cm,该建模方法可以保证融合点云数据的完整性和三维模型的准确性,为三维模型的精确重建提供了一种新思路。     

无人机影像数据提取大比例尺DEM的方法研究

以新疆某个试验测区为例,介绍了利用Pix4DMapper全自动摄影测量软件结合Terrasolid LDAR点云数据处理软件提取高精度DEM的方法与基本流程。通过实测的路面高程点与获取的DEM高程值做对比进行精度评价,试验结果表明,通过差分GPS无人机影像数据提取的DEM,可满足1∶2 000大比例尺地形图平坦地区DEM的精度要求。     

旋翼无人机林火点定位技术研究

无人机携带摄像系统在森林防火中应用,林火点的精准定位是该项技术推广应用的关键。本文提出一种基于GPS和微波测距的森林着火点定位方法,通过在南京森林警察学院院内两块实验场地（林地、无林土丘）进行火烧除工作点火试验,以无人机和飞控系统为主要手段获取旋翼无人机现实飞行参数、无人机航空摄影林火数据,以地面精准监测林火实证数据为基础,结合三维地形数据信息,对基于GPS和微波测距的森林着火点定位方法精度进行检验。数据表明,该方法为一项有效的无人机林火点定位技术,且林火定位技术的真误差在10m以内,完全满足林火监测精度要求。该技术能够迅速、准确判断森林着火点位置,为森林防火提供决策性数据支持。     

一种基于改进的SIFT特征点算法的无人机影像快速匹配研究

由于无人机在空中的姿态不稳定,拍摄的影像存在像幅小、数量多、基线短、倾角过大、曝光不均匀等问题,采用常规的影像匹配方法效果不是很理想,有时甚至无法进行匹配,而SIFT(Scal Invariant Featre Transform)算子因其良好的尺度、旋转、光照等不变特性而广泛应用于图像处理中。本文分析了SIFT算子的优点,介绍了用该算法对无人机影像进行特征点的提取,并采用最小二乘算法进行精匹配。经对同一地区无人机航空摄影影像的匹配试验,取得了较好的结果。实验证明,该方法具有稳定、可靠、快速等特点,应用前景十分广阔。     

基于无人机影像的杆塔及挂线点高度空间测量方法

针对输电线路交跨点高度量测的外业测量效率低、时间成本高,以及基于立体量测对作业人员专业素质要求高、量测精度等问题,本文提出了一种基于无人机影像的杆塔及挂线点高度空间测量方法。利用飞马F300固定翼无人机获取输电线路通道走廊的影像并进行处理,基于实时水平核线,利用计算机视觉算法计算杆塔及挂线点高度,并对最终量测的精度进行检测。试验证明,该方法可以用于新建线路工程中的初设、施工图阶段。     

基于无人机影像的地表要素信息提取

准确掌握地表覆盖类型信息对于自然资源监管具有重要的作用。常用的地表覆盖信息手段多为基于卫星影像的遥感解译提取,本研究利用无人机航空影像,采用KNN均值聚类、最大似然法、面向对象3种分类手段尝试进行地表覆盖类型信息高精度提取。结果显示：大疆M600无人机获取的多光谱影像具有较高的质量,纹理信息表达清晰;KNN均值聚类分类在裸地与道路识别中具有较高的精度优势;最大似然分类方法在水体的识别中具有较高的精度优势;面向对象分类方法在居民地、林地、耕地的识别中具有较高的精度优势,通过最优特征筛选,最大限度地降低了其他类型对主类型的提取影响。     

基于SURF算法的无人机遥感影像拼接技术

在影像匹配的研究上,SIFT算法在特征匹配方面的应用一直是国内外学者关注的热点之一。最近几年,有研究者提出了SURF算法,该算法是在SIFT算法基础上作了一些改进后得到的新算法。为了比较这两种算法在影像特征点提取上的优劣性,本文开发了相应的软件程序,并采用无人机遥感影像数据进行了算法的实例验证。发现相比于SIFT算法,SURF算法在影像特征点提取中无论是运算速度还是提取的特征点数量都有较大进步。基于此将SURF算法应用到无人机遥感影像拼接中,并通过高斯滤波对拼接影像进行平滑处理,获得了令人满意的拼接影像。     

无人机影像增量式运动恢复结构研究进展

增量式运动恢复结构（structure from motion, SfM）已经成为无人机影像空中三角测量的常用解决方案。考虑到无人机影像的特点,增量式SfM在效率、精度和稳健性方面的性能有待提高。首先给出了增量式SfM无人机影像空中三角测量的技术流程,然后从特征匹配和几何解算两个方面对其关键技术进行了综述,最后从数据采集方式改变、大场景影像处理、通信与硬件技术发展、深度学习融合等方向,展望了增量式SfM无人机影像空中三角测量的挑战和后续研究,总结本领域的现有研究,为相关研究者提供参考。     

基于无人机影像的城市用地分类系统设计与实现

在分析现有土地利用现状数据调查方法缺陷的基础上,提出了一套基于无人机影像计算城市规划相关指标的解决方案。以无人机影像、地形图为数据源,使用ArcGIS Engine和GDAL技术完成了城市用地分类系统的开发。系统集影像数据读取、显示、图像分类、城市指标计算等功能于一体,能简便快捷地获取土地利用现状资料并得到部分相关城市规划指标。ArcGIS Engine与GDAL技术的结合为用户提供了良好的交互效果。     

利用低空无人机摄影测量快速构建矿区线状地物信息

矿区线状地物是矿山生产建设的重要部分,狭长的形态特征和有限的测量人力限制了监测工作。低空无人机摄影测量具有响应快、周期短、精度高、易操作、成本低的特点,而且获取数据内容丰富、可视性强,为矿区线状地物的快速监测提供了可能。本文选取典型高潜水位井工矿区的线状地物——以矿区专用铁路和防洪堤坝为例,设计3个相对航高（50、75、100 m）作业方案,快速构建矿区线状地物信息,评价模型结果的平面和高程精度,并检验了其可靠性,讨论了无人机摄影测量的时间与效率的权衡问题。研究表明,低空无人机摄影测量可快速获取矿区线状地物的厘米级地形信息,具有较高的平面与高程精度,平面精度可达1∶500比例尺地形图的要求,高程基本能满足1∶1000比例尺制图规范。植被覆盖对模型高程值的精度影响显著,模型内部的空间关系相对稳定可靠,经成本与效率的权衡后优选相对航高100 m为最优作业方案。矿区测绘可尝试低空无人机与传统测绘方法相结合的作业新模式,快速高效地获取监测结果。     

无人机航测若干问题分析

根据生产实际,针对无人机搭载非量测相机进行机航摄时存在高程误差超限的问题进行了分析,提出了解决方法,最终结果满足规范要求,具有一定的生产应用价值。     

消费型倾斜无人机用于三维重建

针对倾斜无人机影像在三维重建与大比例尺测绘产品生产中的精度难以满足问题,本文首先对连接点进行全局抽稀与局部抽稀相结合的方式对稀少控制点进行补充,然后进行高精度GPS辅助区域网平差,最后利用倾斜无人机影像进行三维重建并进行精度分析。结果表明,在生成的三维模型上编辑生成1∶500地形图的方法满足1∶500地形图成图精度要求。     

基于SIFT的无人机遥感影像匹配算法研究

无人机遥感影像存在像幅小、数量多、基线短、重叠度不规则且倾角过大等问题,传统的灰度匹配很难胜任无人机遥感影像的匹配。SIFT特征具有旋转、微小仿射的不变性。本文分析SIFT特征的优点,指出其存在的问题,结合灰度匹配、最小二乘匹配及影像金字塔策略,提出了一套适合无人机遥感影像的匹配算法流程。     

航空摄影中油动无人机再启动技术研究

针对油动固定翼无人机在执行航摄任务中易发生熄火的现象,以无人机发动机工作原理为基础,结合无人机在航摄过程中的实际工作情况,探究了发动机意外熄火后的远程再启动技术。通过此项技术可以显著提升现有无人机装备性能,确保无人机飞行平台、作业人员及作业区域的安全,从而保证无人机能够稳定且有效地开展数据获取作业。     

基于无人机视频的运动目标快速跟踪

无人机视频序列影像是尢人机在高速运动的条件下获取地面目标的动态信息,相机的运动给目标检测、跟踪带来了一定的困难。针对无人机视频序列影像背景位移的特点,将运动目标检测与跟踪技术分为运动估计、目标检测、目标跟踪3个部分。由于无人机视频序列影像中目标较小、分辨率较低,因此采用基于区域的目标跟踪算法。该方法计算量小,计算速度快...