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無人機成果精度會受哪些因素的影響

2019-09-22

  一、無人機航空攝影測量概述

  低空數字航空攝影測量相對傳統攝影測量來說,機動快速,操作簡單,云下攝影,能獲取高分辨率航空影像,影像制作周期短,效率高,成本低,在應急測繪、困難地區測繪、小城鎮測繪、重大工程項目測繪、小范圍高精度測繪應用廣泛。

  但是,無人機艦空攝影側量系統采用的傳感器是由工業級CCD改裝的相機。這種相機為非測量相機,較之傳統的測繪航空攝影傳惑器,存在著光學畸變差CCD陣面非正交性所產生的誤差。另外,由于CCD陣面為非正方形,其攝影機的放置方式也影響實際航空攝影的基線長度。再加上后期像控點聯測,立體量測的誤差,形成了影像無人機航空攝影測量最終產品質量的主要因素。

  二、影響無人機航測精度的幾大要素

  無人機航空測量系統在進行地形測量時,存在著測量誤差。這些誤差主要來源于儀器誤差、人為誤差、氣候等外界因素影響產生的誤差。

  a、儀器誤差

  由于儀器設計、制作不完善,或經校驗還存在殘余誤差。這部分誤差主要是傳感器量化過程帶來的系統誤差。

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  由無人機的載重及體積的原因,無法搭載常規的航攝儀進行測繪航空攝影,自前選用的是中幅面CCD作為傳感器的感光單元,經過加固和電路改裝以后,成為具有穩定內方價元索豹數碼相機。由于感光單元的非正方形因子和非正交性以及畸變差的存在,畸變差的存在使測量成果無法滿足精度要求。

  小型數碼相機一般均為矩形陣面的CCD,并非傳統的正方形。像片重疊度越大基線越短,基高比越小,正常情況下,其基高比為0.15左右,遠小于傳統攝影的0.50,在立體模型下,同名地物交會角較小,降低了立體觀測效果,直接影響高程量測精度。如果在保證具有三度重疊的前提下,盡量減少相片重疊度或使CCD陣面的長邊與攝影航線相一致,可以大大增加基高比,提高高程量測精度

  b、人為誤差

  由于人的感官鑒別能力、技術水平和工作態度因素帶來的誤差,以及像控識別、空三加密、立體采集產生的人為誤差。

  像控點精度有刺點精度和觀測精度。在觀測精度符合設計要求的情況下,刺點精度成為影響像片控制測量精度的主要因素。由于無人機的像幅較小,可供選擇像控點位的范圍相對較小,經常會出現在像控點布設的范圍內找不到明顯地物刺點,尤其是在野外居民地稀少地區,像控點選刺在地物棱角是否明顯,影像反差是否理想的地點,都是制約像控點精度的因素。

  外業像控點測量時,對目標點的選取主要取決于影像紋理的豐富程度,影像紋理粗糙、弧形地物、線狀地物交角不好,直接影響了外業點位選取精度,同時內業對像控點的轉刺同樣有較大的誤差,較低了成圖精度。如果采取先布設地面目標點后攝影,則能較大提高外業選點精度和內業轉刺點精度,有助于提高成圖質量。

  內業數據采集分為空三加密與立體量測。像控點識別與判讀均會與外業實際位置產生一定的誤差,空三加密時也會有一定的誤差,還有在立體采集量測時切測的誤差等等。

  c、外界因素

  由于天氣狀況對飛行器姿態和成像質量的影響產生的誤差。

  對攝影成像來說,景物亮度的大小只影響像片上的曝光量,重要的是像片上相鄰地物影像之間的密度差,如果地物影像之間沒有密度差異,也就是沒有影像反差,也就無法從影像上辨別地物,而決定影像反差的因素除了景物本身特征外,主要取決于陽光部分和陰影部分照度之間的差異,如果選擇天氣條件不好時攝影,必然使影像質量變差。

  微型無人機體積較小,一般都在三十公斤之內,在攝影時受氣流、風力、風向影響較大,無法保持直線平穩飛行,航線傾角、旁向傾角和旋轉角都很大,飛行姿態難以控制,飛機在航線前后左右等方向上擺動造成了影像模糊,影像了清晰度。

  另外,由于遙控無人機采用低空飛行,航高較低,相對地面物體移動速度較快,在曝光過程中,成像面上的地物構像隨之產生位移,形成像移,像移的出現同樣使影像模糊,影響了成像質量。


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