《無(wú)人機(jī)事故現(xiàn)場(chǎng)航拍技術(shù)》課件-第11講 多旋翼無(wú)人機(jī)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量概要

多旋翼無(wú)人機(jī)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量概要多旋翼無(wú)人機(jī)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量概要1234CONTENTS目錄P4R+智圖航測(cè)解決方案簡(jiǎn)介多旋翼無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量常見名詞解釋攝影基礎(chǔ)知識(shí)5免像控技術(shù)智慧型航測(cè)解決方案精靈Phantom4RTK+大疆智圖大疆推出專業(yè)面向航測(cè)的解決方案適用多種測(cè)繪/泛測(cè)繪行業(yè)P4R+智圖航測(cè)解決方案簡(jiǎn)介P4R+智圖航測(cè)解決方案簡(jiǎn)介公共安全建筑數(shù)字農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施影視航拍P4RTK＋智圖解決方案優(yōu)勢(shì)及商業(yè)價(jià)值快速響應(yīng)精準(zhǔn)測(cè)量簡(jiǎn)單易用靈活機(jī)動(dòng)高性價(jià)比P4R+智圖航測(cè)解決方案簡(jiǎn)介P4R+智圖航測(cè)解決方案簡(jiǎn)介消防應(yīng)急-災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)建模災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)，快速進(jìn)行實(shí)時(shí)二維建模導(dǎo)入原照片進(jìn)行高精度二維/三維建?？焖倭私鉃?zāi)區(qū)現(xiàn)狀，供應(yīng)急指揮使用P4R+智圖航測(cè)解決方案簡(jiǎn)介某地爆炸后三維建模地震后災(zāi)區(qū)實(shí)時(shí)二維建模P4R+智圖航測(cè)解決方案簡(jiǎn)介土方量計(jì)算基于三維模型進(jìn)行土方量計(jì)算支持挖方、填方體積計(jì)算/輸出基于生成的點(diǎn)云模型導(dǎo)入第三方平臺(tái)

進(jìn)行土方量計(jì)算P4R+智圖航測(cè)解決方案簡(jiǎn)介應(yīng)用土方量計(jì)算等高線生成P4R+智圖航測(cè)解決方案簡(jiǎn)介消防應(yīng)急-復(fù)雜城區(qū)通過(guò)P4R+大疆智圖

構(gòu)建復(fù)雜城區(qū)三維模型建立城區(qū)復(fù)雜場(chǎng)景三維底層數(shù)據(jù)庫(kù)某密集城區(qū)三維模型P4R+智圖航測(cè)解決方案簡(jiǎn)介應(yīng)用

模型導(dǎo)入GIS平臺(tái)標(biāo)記出應(yīng)急通道、消防栓等關(guān)鍵信息模擬應(yīng)急救援方案P4R+智圖航測(cè)解決方案簡(jiǎn)介每章思考三維模型是如何生產(chǎn)出來(lái)的？多旋翼無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量攝影測(cè)量原理攝影測(cè)量通過(guò)攝影，進(jìn)行測(cè)量攝影將三維物理世界轉(zhuǎn)變?yōu)槎S影像二維影像獲取三維空間數(shù)據(jù)的技術(shù)。三維二維三維攝影重建多旋翼無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量三維重建流程多旋翼無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量多視角圖像圖像特征提取匹配區(qū)域網(wǎng)平差稠密點(diǎn)云重建三角網(wǎng)模型構(gòu)建紋理映射三維模型正射影像生產(chǎn)方法1.正攝影像導(dǎo)入2.相機(jī)位置姿態(tài)恢復(fù)3.稠密點(diǎn)云生成4.圖像鑲嵌融合多旋翼無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量常見測(cè)繪產(chǎn)品DOM(數(shù)字正射影像)

利用(DEM)數(shù)字高程模型

掃描處理的數(shù)字化航空像片

經(jīng)逐像元進(jìn)行投影差改正/鑲嵌按國(guó)家基本比例尺地形圖圖幅范圍

剪裁生成數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)集DEM

(數(shù)字高程模型)在某一投影平面上規(guī)則格網(wǎng)點(diǎn)平面坐標(biāo)(X,Y)及高程(Z)數(shù)據(jù)集如高斯投影平面常見測(cè)繪產(chǎn)品DLG(數(shù)字線劃圖)地形圖要素矢量數(shù)據(jù)集各要素空間關(guān)系及相關(guān)屬性信息全面描述地表目標(biāo)保存常見測(cè)繪產(chǎn)品常見測(cè)繪產(chǎn)品DSM

(數(shù)字表面模型)包含地表建筑物/橋梁/樹木等高度的地面高程模型DEM只包含地形高程信息

未包含其它地表信息

在DEM基礎(chǔ)上，涵蓋除

地面外其它地表信息高程優(yōu)點(diǎn)每章思考根據(jù)攝影測(cè)量原理外業(yè)采集需要采集什么數(shù)據(jù)多旋翼無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量多旋翼無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量定義低空攝影

獲取

高清影像數(shù)據(jù)重建軟件生成三維點(diǎn)云與模型結(jié)合定位信息/相機(jī)姿態(tài)信息獲得地形/地面物體三維坐標(biāo)值實(shí)現(xiàn)

地理信息快速獲取定義多旋翼無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量定義正射影像獲取正攝影像圖片攝影測(cè)量2D航線獲取生成多旋翼無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量定義具體作業(yè)流程前期作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)查看天氣狀況使用設(shè)備像控點(diǎn)設(shè)置相機(jī)設(shè)置航線規(guī)劃?rùn)z查點(diǎn)設(shè)置數(shù)據(jù)處理戶外溫度、能見度、風(fēng)度像控點(diǎn)設(shè)置原因像控點(diǎn)坐標(biāo)ISO值、快門速度選擇航線規(guī)劃類型及原因重疊率設(shè)置情況是否開啟畸形矯正檢查點(diǎn)分布原理、原因運(yùn)用軟件及原因處理步驟、最終結(jié)果具體作業(yè)流程每章思考多旋翼無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量?jī)A斜攝影為什么需要五航線常見的攝影測(cè)量參數(shù)飛行高度決定影像分辨率高度越低分辨率越高飛行速度影響采集效率及成像質(zhì)量常見的攝影測(cè)量參數(shù)重疊率獲取重疊照片提高重疊率/精度會(huì)降低效率云臺(tái)俯仰角度獲取物體側(cè)面圖像地面采樣距離GSD5cm5cmGSD=5厘米/像素常見名詞解釋常見名詞解釋

比例尺50米1厘米1:5000比例尺公式

常見名詞解釋比例尺與GSD間的關(guān)系

米和像素?fù)Q算公式1英寸=0.0254米

=300像素1像素=0.0254÷300=0.00008467米1米

=39.370078740157英寸=11811.0236像素常見名詞解釋比例尺與GSD間的關(guān)系1:500

比例尺的GSDGSD=500÷11811.0236≈0.04233333米/像素≈4.233333厘米/像素1:1000

比例尺的GSDGSD=1000÷11811.0236≈0.084666667米/像素≈8.4666667厘米/像素常見名詞解釋比例尺與GSD間的關(guān)系成圖比例尺影像地面分辨率(厘米/像素)1:5004.21:10008.41:200016.8DPI指每英寸包含的像素打印出圖是300dpi常見名詞解釋重疊率航向重疊率旁向重疊率常見名詞解釋YX旁向重疊率NM航向重疊率常見名詞解釋重疊率70/80重疊率50/50重疊率40/40重疊率0/0合成效果好可合成合成出現(xiàn)丟失合成失敗高度對(duì)重疊率的影響常見名詞解釋每章思考飛行拍攝中測(cè)區(qū)內(nèi)高樓較多產(chǎn)生的影響需要采集1:500比例尺需要多少GSD為什么需要較高的重疊率C常見名詞解釋坐標(biāo)系CGCS2000是2000國(guó)家大地坐標(biāo)系屬于地心大地坐標(biāo)系統(tǒng)以ITRF97

參考框架為基準(zhǔn)參考框架歷元為2000.0常見名詞解釋坐標(biāo)系WGS84WorldGeodeticSystem1984為GPS全球定位系統(tǒng)使用建立的坐標(biāo)系統(tǒng)常見名詞解釋投影高斯-克呂格投影德國(guó)數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家高斯于19世紀(jì)20年代擬定經(jīng)德國(guó)大地測(cè)量學(xué)家克呂格1912年對(duì)投影公式加以補(bǔ)充

"等角橫切橢圓柱投影”地球橢球面和平面間正形投影常見名詞解釋投影UTM投影通用橫軸墨卡托投影UNIVERSALTRANSVERSEMERCATORPROJECTION一種等角橫軸割圓柱投影橢圓柱割地球于南緯80度北緯84度等高圈投影后兩條相割經(jīng)線沒變形中央經(jīng)線上長(zhǎng)度比0.9996人的身心免受外界影響

存在狀態(tài)

及

保障條件安全安全管理安全管理的定義彼得·庫(kù)伯艾爾姆·A·斯皮里人的身心免受外界影響

存在狀態(tài)

及

保障條件GCP常見名詞解釋空中照片與地面某地點(diǎn)相對(duì)應(yīng)點(diǎn)地面控制點(diǎn)/控制點(diǎn)對(duì)航空相片進(jìn)行幾何糾正和地理定位的重要數(shù)據(jù)源提高成圖精度和質(zhì)量GroundControlPoint`十字型X字型☆型常見名詞解釋北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中國(guó)著眼于國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行為全球用戶提供全天候/全天時(shí)/高精度定位/導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)國(guó)家重要空間基礎(chǔ)設(shè)施全球定位系統(tǒng)常見名詞解釋全球定位系統(tǒng)GPS美國(guó)國(guó)防部研制建立全方位/全天候/全時(shí)段/高精度為全球用戶提供低成本、

高精度三維位置/速度和

精確定時(shí)等導(dǎo)航信息常見名詞解釋Galileosatellitenavigationsystem歐盟研制和建立伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最早開發(fā)于蘇聯(lián)，后俄羅斯繼續(xù)俄羅斯1993年開始獨(dú)自建立本國(guó)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)格洛納斯(GLONASS)常見名詞解釋差分定位技術(shù)RTK技術(shù)RealTimeKinematic實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分技術(shù)利用載波相位實(shí)時(shí)處理測(cè)站點(diǎn)間觀測(cè)量野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位極大地提高作業(yè)效率常見名詞解釋后差分定位技術(shù)PPK定位技術(shù)PPKPostProcessedKinematic獲取厘米級(jí)定位精度信息后處理差分技術(shù)常見名詞解釋PPK定位技術(shù)RTK技術(shù)將移動(dòng)端和基站端數(shù)據(jù)分別記錄進(jìn)行后處理差分可靠性高優(yōu)勢(shì)不受限于通信鏈路與協(xié)議解算基線高于RTK實(shí)時(shí)解算距離常見名詞解釋網(wǎng)絡(luò)差分定位技術(shù)為提高定位精度建設(shè)地基增強(qiáng)站衛(wèi)星定位坐標(biāo)信息對(duì)比實(shí)際坐標(biāo)信息得到綜合定位誤差常見名詞解釋網(wǎng)絡(luò)差分定位技術(shù)綜合定位誤差實(shí)時(shí)播發(fā)信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)終端衛(wèi)星定位時(shí)計(jì)算誤差實(shí)現(xiàn)亞米級(jí)/厘米級(jí)

高精準(zhǔn)定位常見名詞解釋相機(jī)光心位置信息相機(jī)姿態(tài)角度信息POS信息常見名詞解釋每章思考網(wǎng)絡(luò)差分與后差分的區(qū)別POS包含哪些信息快門控制感光片有效曝光時(shí)間P4R快門范圍8-1/2000s感光度(ISO值)衡量底片對(duì)于光的靈敏程度P4RISO范圍100–3200(自動(dòng))ISO800內(nèi)都有較好拍攝效果相機(jī)基礎(chǔ)原理相機(jī)基礎(chǔ)原理曝光光圈由幾片極薄金屬片組成中間能通過(guò)光線改變孔大小控制進(jìn)入鏡頭光線量光圈開得越大，進(jìn)入光量越多P4R光圈范圍是f/2.8-f/11拍攝過(guò)程飛機(jī)移動(dòng)像點(diǎn)位移運(yùn)行模糊拍攝物體模糊變形像點(diǎn)位移相機(jī)基礎(chǔ)原理

要保證較好精度，運(yùn)動(dòng)模糊要

小于0.5倍GSD，不超過(guò)1倍GSD像點(diǎn)位移快門500快門100較快的快門速度保留更多房屋屋頂?shù)募?xì)節(jié)相機(jī)基礎(chǔ)原理相機(jī)基礎(chǔ)原理針孔相機(jī)模型

理想成像模型真實(shí)針孔不聚光

為獲得更好成像效果相機(jī)前加入透鏡

光線傳播不再遵循針孔相機(jī)模型引入徑向畸變和切向畸變圖像畸變?cè)蛳鄼C(jī)基礎(chǔ)原理P4R航線規(guī)劃模式大疆產(chǎn)品只P4R和X7開放未去畸變?cè)瓐D默認(rèn)不打開去畸變按鈕圖片是帶魚眼畸變圖片P4R畸變注意點(diǎn)畸變矯正相機(jī)基礎(chǔ)原理可用記事本打開任意照片搜索“DewarpData”字段獲取做測(cè)繪任務(wù)不打開去畸變按鈕P4R拍攝圖片出廠標(biāo)定畸變系數(shù)寫入照片xmp信息建

議相機(jī)基礎(chǔ)原理設(shè)置多少快門速度可保證拍攝精度每章思考P4R提供未經(jīng)畸變校準(zhǔn)的照片目的免像控技術(shù)精靈Phantom4RTK面向航空攝影測(cè)量全面優(yōu)化免像控技術(shù)帶來(lái)測(cè)繪級(jí)精度結(jié)果實(shí)現(xiàn)效率與精度的全面提升免像控技術(shù)1CM＋1ppmRTK水平定位精度1.5CM＋1ppmRTK垂直定位精度5cm*平面建圖水平絕對(duì)精度RTK模塊1”CMOS傳感器TimeSync系統(tǒng)GSRTKAPPOcuSync圖傳D-RTK2移動(dòng)站免像控技術(shù)精準(zhǔn)的POS信息免像控的核心技術(shù)

厘米級(jí)定位精度RTK模塊提供實(shí)時(shí)厘米級(jí)定位數(shù)據(jù)提升圖像元數(shù)據(jù)絕對(duì)精度支持

PPK后處理免像控技術(shù)TimeSync系統(tǒng)相機(jī)鏡頭光心位置RTK天線中心點(diǎn)位置進(jìn)行補(bǔ)償減少位置信息與相機(jī)時(shí)間誤差為影像提供更精確的位置信息

位置補(bǔ)償免像控技術(shù)

高精度云臺(tái)提供

準(zhǔn)確云臺(tái)姿態(tài)信息與飛控

IMU數(shù)據(jù)

融合提供精準(zhǔn)相機(jī)鏡頭姿態(tài)信息免像控技術(shù)項(xiàng)目環(huán)境區(qū)域:上海市西南部總面積：0.35平方千米控制點(diǎn)：0個(gè)檢查點(diǎn)：9個(gè)坐標(biāo)系：CGCS20001:500免像控點(diǎn)測(cè)繪精度驗(yàn)證免像控技術(shù)1:500免像控點(diǎn)測(cè)繪精度驗(yàn)證參數(shù)設(shè)置相對(duì)航高：120米地面采樣距離:3.29厘米/像素旁向重疊率：70%航向重疊率：80%飛行速度：9米/秒免像控技術(shù)處理流程數(shù)據(jù)處理軟件導(dǎo)入航片原片進(jìn)行二維

正射影像建圖過(guò)程不采用任何像控點(diǎn)糾偏精度報(bào)告及處理流程免像控技術(shù)模型結(jié)果采用

P4RTK

采集航片建圖得到高質(zhì)量二維正射影像地物清晰，形狀/顏色還原度高真實(shí)反映地表覆蓋現(xiàn)狀精度報(bào)告及處理流程免像控技術(shù)1:500免像控點(diǎn)測(cè)繪精度驗(yàn)證

測(cè)試區(qū)域廣州市番禺區(qū)生物島測(cè)區(qū)面積:175.5畝項(xiàng)目環(huán)境免像控技術(shù)1:500免像控點(diǎn)測(cè)繪精度驗(yàn)證參數(shù)設(shè)置相對(duì)航高：80米地面采樣距離:2.19厘米/像素旁向重疊率：70%航向重疊率：80%飛行速度：7米/秒免像控技術(shù)處理結(jié)果精度驗(yàn)證--廣州市測(cè)繪產(chǎn)品檢驗(yàn)中心徠卡GPS接收機(jī)采集22個(gè)檢測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)值與正射影像上量取坐標(biāo)值

比較統(tǒng)計(jì)平面中誤差評(píng)定成果平面精度是否滿足

規(guī)范要求免像控技術(shù)免像控點(diǎn)情況下，成圖符合1:500數(shù)字正射影像圖成圖精度

要求GB/T24356-2009《測(cè)繪