低空無人機(jī)航攝飛行質(zhì)量自動(dòng)檢查方法研究

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1、低空無人機(jī)航攝飛行質(zhì)量自動(dòng)檢查方法研究摘要：低空無人機(jī)遙感具冇運(yùn)行成本低、機(jī)動(dòng)靈活、可進(jìn)行云下低空飛行、獲取遙感影像分辨率高等特點(diǎn)，作為衛(wèi)星遙感和載人飛機(jī)航空遙感的有力補(bǔ)充，在獲取小區(qū)域高分辨率遙感影像、提供災(zāi)害應(yīng)急測繪保障和地形困難地區(qū)遙感影像方面產(chǎn)生良好效果。本文主要對低空無人機(jī)航攝飛行質(zhì)量自動(dòng)檢查方法進(jìn)行了研究。關(guān)鍵詞：低空無人機(jī)；航攝飛行；自動(dòng)檢查中圖分類號：S771文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A引言隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城鎮(zhèn)化建設(shè)速度加快，地表形態(tài)變化頻繁,應(yīng)實(shí)時(shí)測繪及社會各行各業(yè)對高分辨率遙感影像的迫切需求,對其時(shí)效性耍求越來越高，

2、低空無人機(jī)遙感得到了迅速發(fā)展。低空無人機(jī)遙感作為一種新興空間數(shù)據(jù)獲取的重要手段，C成為衛(wèi)星遙感和載人飛機(jī)航空遙感的有力補(bǔ)充，是更新地理信息數(shù)據(jù)源的重要來源。一、低空無人機(jī)航攝系統(tǒng)的構(gòu)成低空無人機(jī)航攝系統(tǒng)由飛行平臺、攝影平臺、UP30飛行控制系統(tǒng)、影像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、地面運(yùn)輸與保障系統(tǒng)構(gòu)成。飛行平臺飛行平臺采用由中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所及其全資公司北京國遙萬維信息技術(shù)有限公司研發(fā)的QuickEye（快眼）II型固定翼無人機(jī)□QuickEye（快眼）1理固定翼無人機(jī)由機(jī)身、機(jī)翼、尾翼、發(fā)動(dòng)機(jī)和起落架五部分組成，采用玻纖機(jī)身，單虹62CC

3、發(fā)動(dòng)機(jī)（單臺可達(dá)6.2馬力），滑起滑降，設(shè)計(jì)特點(diǎn)如下：①氣動(dòng)布局良好，自身安定性及可靠性優(yōu)異；②運(yùn)輸、維護(hù)、安裝容易，具備機(jī)動(dòng)快速的響應(yīng)能力；③越野能力強(qiáng)，起降場地要求低，具備滑翔和傘降保護(hù)能力；④操作簡單，多種任務(wù)設(shè)備的應(yīng)用拓展功能；⑤運(yùn)營成本低廉。攝影平臺攝影平臺采用非量測用普通數(shù)碼相機(jī)，型號為CanonEOS5DMarkII,普通數(shù)碼相機(jī)具有體積小、重量輕、價(jià)格低、能快速獲取高精度數(shù)字影像等特點(diǎn)，滿足低空無人機(jī)航攝系統(tǒng)機(jī)動(dòng)靈活、運(yùn)行成本低等要求。山于普通數(shù)碼相機(jī)不是專為攝影測量目的而設(shè)計(jì)，獲取的遙感影像畸變誤差大。所以在進(jìn)行

4、獲取影像之前，需要對普通數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行檢校，且每年至少一次。CanonEOS5DMarkII像幅柵格陣列為5616x3744,成像面陣達(dá)2100萬像素，影像分辨率為6.41pm,鏡頭為定焦式，焦距可選28rnm.35nun和50mmoUP30飛行控制系統(tǒng)UP30飛行控制系統(tǒng)是一高性能的無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)，由機(jī)載6行控制系統(tǒng)、地面站軟件和通訊設(shè)備組成?？梢苑€(wěn)定控制無人機(jī)，使用簡單方便，控制精度高，GPS導(dǎo)航自控飛行能力強(qiáng)，有方便用戶使用各種任務(wù)設(shè)備的各種任務(wù)接口。飛機(jī)起飛后便可切換到向動(dòng)導(dǎo)航模式，按在地面站軟件上設(shè)定航線自控飛行，支持

5、飛行中實(shí)時(shí)修改航點(diǎn)和目標(biāo)航點(diǎn)。機(jī)載飛行控制系統(tǒng)機(jī)載飛行控制系統(tǒng)安裝在飛機(jī)上，包括飛控盒、RC接收機(jī)、蛇機(jī)、電池組、GPS天線、空速管、霍爾磁轉(zhuǎn)速傳感器。二、低空無人機(jī)遙感影像的獲取低空無人機(jī)遙感影像獲取技術(shù)路線如圖2O圖2低空無人機(jī)遙感影像獲取技術(shù)路線三、低空無人機(jī)航攝飛行質(zhì)量自動(dòng)檢查系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)木文利用DPGridLATImage中工程管理模塊和自動(dòng)空三模塊實(shí)現(xiàn)基于Harris角點(diǎn)和SIFT特征的匹配算法，對經(jīng)過預(yù)處理的相鄰遙感影像進(jìn)行點(diǎn)特征的檢測和匹配自動(dòng)生成拓?fù)潢P(guān)系獲取同名點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對POS數(shù)據(jù)和同名點(diǎn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)讀取，根據(jù)

6、POS數(shù)據(jù)和匹配獲得的同名點(diǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)生成航帶及計(jì)算各飛行質(zhì)量參數(shù)。最終基于VisualStudio2008發(fā)平臺，利用C#語言編程實(shí)現(xiàn)航攝飛行質(zhì)量自動(dòng)檢查。（-）自動(dòng)檢查系統(tǒng)功能模塊1）數(shù)據(jù)讀取模塊：完成對經(jīng)過預(yù)處理的相鄰遙感影像進(jìn)行點(diǎn)特征檢測和匹配自動(dòng)生成拓?fù)潢P(guān)系獲取的同名點(diǎn)數(shù)據(jù)以及POS數(shù)據(jù)的讀取；2）遙感影像航帶自動(dòng)牛成模塊：完成對獲取的遙感影像航帶劃分；3）低空無人機(jī)航攝飛行質(zhì)量參數(shù)計(jì)算模塊：完成像片傾角、像片旋角、航高差、像片重疊度和航帶彎曲度的計(jì)算；4）低空無人機(jī)航攝飛行質(zhì)量評價(jià)模塊：根據(jù)CII/Z3005-2010《

7、低空數(shù)字航空攝彫規(guī)范》和計(jì)算的航攝飛行質(zhì)量參數(shù)評價(jià)飛行質(zhì)量。(二)POS數(shù)據(jù)和同名點(diǎn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)讀取利用C#語言命名空間System.10中讀取文件類StreamReader實(shí)現(xiàn)POS數(shù)據(jù)和同名點(diǎn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)讀取。System.10命名空間包含允許讀寫文件和數(shù)據(jù)流的類型以及提供基木文件和目錄支持的類型。FileStreamfileStream=File,OpenRead(filename);SlreamReaderreader二newStreainReader(fileStream);filename為字符串，存放POS數(shù)據(jù)存放的路徑

8、。利用System.Collection命名空間屮ArrayList類存放POS數(shù)據(jù)中讀取的各項(xiàng)參數(shù)。ArrayList類可以動(dòng)態(tài)的添加和刪除元素，可看做是擴(kuò)充功能的數(shù)組,但它不等同于數(shù)組。具體實(shí)現(xiàn)如下：ArrayListxh二newArrayLi