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無人機影像匹配點雲技(jì )術在道路測設中(zhōng)的優勢2018-05-02
        近年來，随着我國(guó)經濟的高速發展，無人機在各行各業均呈現出一片欣欣向榮的景象，特别是在地理(lǐ)信息行業，無人機航攝正對傳統測繪手段帶來一次跨越性的飛躍。作(zuò)為(wèi)專業的測量型無人機，PPK、免像控技(jì )術、傾斜攝影技(jì )術正極大地提升着影像定位精(jīng)度與高程精(jīng)度，同時主流的無人機處理(lǐ)軟件如AgiSoft PhotoScan、PIX4D Mapper、Smart 3D Capture等支持影像匹配點雲功能(néng)。點雲數據作(zuò)為(wèi)一種新(xīn)型的附加測繪産(chǎn)品，其巨大應用(yòng)價值在工(gōng)程測量領域正脫穎而出。
        1.無人機影像匹配點雲為(wèi)時代産(chǎn)物(wù)，順勢而生
        影像匹配問題一直是攝影測量與遙感、計算機視覺等領域研究的熱點，影像匹配技(jì )術是實現自動尋找同名(míng)像點，實現空中(zhōng)三角測量計算，生成正射影像的關鍵。采用(yòng)傳統攝影測量方法獲取高精(jīng)度DEM數據，雖精(jīng)度較高，但費時費力，工(gōng)作(zuò)量巨大，采用(yòng)雷達點雲方式生成DEM自動化程度較高，但需要投入價格高昂的專業Lidar設備，數據獲取成本非常昂貴，這也是導緻點雲數據應用(yòng)不能(néng)普及的主要原因。而無人機影像匹配點雲技(jì )術結合了傳統航攝與Lidar兩者的優點，采用(yòng)一種輕量級的裝(zhuāng)備擁有(yǒu)了點雲獲取功能(néng)。
        2. AgiSoft PhotoScan多(duō)視點影像匹配技(jì )術實現無人機海量點雲數據快速輸出
        AgiSoft PhotoScan是一款将影像自動生成高質(zhì)量三維模型的軟件，也是目前主流的無人機影像處理(lǐ)軟件，無需設置初始值，無需相機檢校，它根據最新(xīn)的多(duō)視圖三維重建技(jì )術對任意照片進行處理(lǐ)，通過給予的控制點 生成真實坐(zuò)标的三維模型。整個工(gōng)作(zuò)流程無論是影像定向還是三維模型重建，其過程都是完全自動化的。高精(jīng)度天狼星無人機航空測圖系統MAVinci Desktop結合AgiSoft PhotoScan軟件，可(kě)以輕松實現無人值守方式一鍵獲取DOM、DEM與原始點雲數據。
        3. MAVinci Desktop航空測圖系統制定飛行計劃實現智能(néng)化管理(lǐ)
        MAVinci Desktop是一款專業的無人機飛控軟件，可(kě)以提前根據測區(qū)範圍制定飛行計劃，或者根據測區(qū)需要由作(zuò)業者臨時指定目标區(qū)域和指定期望的GSD進行創建飛行計劃(見圖1)。該軟件可(kě)以直觀高效地理(lǐ)從簡單到複雜的多(duō)種飛行任務(wù)，如設置與線(xiàn)路工(gōng)程走向一緻的帶狀飛行計劃、覆蓋視線(xiàn)範圍内最大範圍的螺旋狀飛行計劃等，其中(zhōng)自适應地形起伏飛行模式可(kě)以獲取超低空高分(fēn)辨率地面影像，不僅保證了恒定的影像重疊度，而且為(wèi)獲取高精(jīng)度影像匹配點雲奠定了基礎。
        機載Lidar高昂的設備價格和複雜的數據處理(lǐ)流程制約了用(yòng)戶群體(tǐ)和應用(yòng)方向。随着科(kē)技(jì )手段的進步，點雲獲取不再是機載Lidar的專屬手段，平民(mín)化價格的無人機同樣可(kě)以實現。盡管測繪原理(lǐ)不同，獲取的精(jīng)度尚不能(néng)與機載Lidar相媲美，然而人機影像匹配點雲技(jì )術作(zuò)為(wèi)一項全新(xīn)技(jì )術手段有(yǒu)着非常廣闊的應用(yòng)前景。