无人机小数码影像完整解决方案

无人机小数码影像完整解决方案

一、无人机小数码影像优点

二、无人机小数码影像缺点

三、传统解决方案的精度与效率

四、VISIONTEK无人机小数码影像解决方案

1、产品组成

2、产品特点3

五、传统解决方案和远景无人机小数码影像完整解决方案对比

六、低空无人机小数码完整解决方案应用行业

七、案例

一、无人机小数码影像优点

1.影像猎取快捷便利

无需专业航测设施，一般民用单反相机即可作为影像猎取的传感器，操控手经过短期培

训学习即可操控整个系统。

2.成本低廉

无人机（带飞控系统）市场价格10万到100万，各种档次都有，而相机整套（机身加

镜头）不到2万，整套系统成本低廉。

3.整个系统机动性强

整套设施不需要特地机场调运、调配，可用小型汽车装载托运，随时下车组装，3个工

作人员2小时内可组装完毕。

4.受气候条件影响小

只要不下雨、下雪并且空中风速小于6级，即使是光照不足的阴天，飞机也可上天航拍。

5.飞行条件需求较低

不需要特地机场和跑道，可在一般大路上滑跑起降或采纳弹射方式起飞和伞降方式降

落。

6.满意大比例尺成图要求

满意《低空数字航空摄影测量内业法律规范》CH/Z3003-20221：500、1：1000>1：2000

大比例尺成图精度要求，满意传统航测法律规范GB7930-1987和GB/T7930-2022中

1：1000和1：2000大比例尺成图精度要求。

7.影像猎取周期短、时效性强

无人机遥感几乎不受场地和天气影响，飞行前预备工作可少于2个小时，因此可快速上

天猎取满意要求的遥感影像，从预口影像周期短，影像猎取后可马上处理得

到航测成果，时效性强。/^音网便K▲

周期短

成本低时效强

满意基

优点础测绘

性强气停飞行条

制，.件低

二、无人机小数码影像的缺点

1.姿势稳定性差

无人机在飞行时由飞控系统自动掌握或操控手远程遥控掌握，由于自身质量小，惯性小,

受气流影响大，俯仰角、侧滚角和旋偏角较传统航测来说变化快，而且幅度远超传统航

测法律规范要求。

2.排列不整齐

受顺风、逆风和侧风影像大，加上俯仰角和侧滚角的影响，航带的排列不整齐，主要表

现在重叠度（包括航向和旁向重叠度）的变化幅度大，甚至可能消失漏拍的状况。

3.旋偏角大

受侧风和不稳定气流影响，相邻两张影像一般简单消失旋偏角变化特殊大（远超传统航

测法律规范要求）的状况。

4.影像畸变大

相对专业航摄仪来说，小数码影像（一般单反拍摄的）畸变大，边缘地方畸变可达40

个像素以上。

5.像幅小、影像数量多

由于以上缘由，为了保证测区没有漏拍，通常是通过提高航向和旁向重叠度的方法来实

现这一点的，同时一般单反相机像幅相对专业数码航摄仪来说，像幅小，在保证预定重

叠度状况下，整个测区影像数量成倍数增多，导致后期要处理的工作量（如空三加密环

节）同比例增多。

6.基高比小、模型数目多、模型切换频繁

像幅小，重叠度大，就会导致模型基高比变小，进而导致测图时高程精度降低。同时影

像数量多，会导致模型数量同比例变多，相对传统航片来说，测同一幅图，调用的模型

数目多，模型之间来回切换频繁。

三、传统解决方案的精度与效率

以上这些缺点在后期处理时会表现出如下特性：

1.空三加密自动化程度降低

影像的不规章排列、重叠度忽大忽小、旋偏角较大，这些因素导致假如按传统方式

进行空三加密处理，在测区自动提点和转点时，会消失许多失败的状况，如模型连

接失败和航带间转点失败，或者高重叠度的同名点变成低重叠度的同名点，同名点

像平面坐标精度低，整个测区连接强度低或者连接失败，后面人工干预工作量特大。

假如飞行质量不好，并且地面纹理特征差，如高山区，提点和转点几乎不能自动化

进行。

2.矢量采集工作量大

要处理的影像数量多，重叠度大，模型数量多，导致后期处理的工作量变大，如要

采集核线的模型的和采集同一幅图的矢量时要切换的模型次数。

3.精度低

由于影像存在较大畸变，加之模型基高比小，假如不做处理，如去畸变和选择最佳

交会角测图，则空三加密成果差，三种产品成果精度低，特殊是数字线划图（DLG）

的高程精度低。

四、航天远景无人机小数码影像解决方案

专业解决小数码影像的航测内业生产

武汉航天远景科技有限公司始终专注于摄影测量与遥感领域，为客户供应先进产品和优

质服务。自无人机小数码影像概念面世以来，公司始终亲密关注其理论和实践的最新进

展。早在2022年，公司就同湖南测绘科技讨论所、湖南山河科技有限公司共同签署了

合作合同，特地就无人机研发、影像猎取系统改进和后期处理软件研发开展了序列化地

讨论工作，其中航天远景科技有限公司独立担当特地针对低空无人机测绘遥感系统影像

的后期处理子包任务，包括数据预处理、空三加密和4D产品生产。研发要求为三高，

即高自动化、高精度和高效率，同时满意基础测绘和快速得出全区影像图以便用于应急

响应。整个项目历时两年，于2022年9月份通过我国测绘局组织的以张组勋院士为组

长、林宗坚院长为副组长的测评小组的鉴定。

1、产品组成

DATMatrixvl.O+MapMatrixv4.0+EPTvl.l

2、产品特点

1）空三加密

1.可依据已有航飞POS信息自动建立航线、划分航带，也可手动划分航带。

2.完全摒弃传统航测提点和转点流程，可不依靠POS信息实现全自动快速提点和转点,

匹配同影像旋偏角无关，克服了小数码影像排列不规章、俯仰角、旋偏角等特殊大

的缺点。即使是超过80%区域为水面掩盖，程序照旧能匹配出高重叠度的同名像点,

整个测区连接强度高。

（下图为水域面积为80%左右，同时影像拍摄角度相差90度，程序照旧能匹配出足

够的高精度连接点）

3.直接支持数码相机输出的JPG格式或TIF格式，无需格式转换。

4.无需影像预旋转，横排、纵排都可实现自动转点，节省数据预备时间。

5.实现畸变改正参数化，便采用户修正畸变改正参数，不需要事先对影像做去畸变即

可完成后续4D产品生产。

6.除无人机小数码影像外，还适用于其它航空影像。

7.空三加密支持无外业像控点模式，便利快速制作挂图，满意相关需求。

8.特地针对中国测绘科学讨论院二维检校场和武汉高校遥感学院近景试验室三维检校

场检校报告格式研发了傻瓜式批处理影像畸变差改正工具，格式对应，检校参数直

接填入，无需转换，便利空三成果导入到其他航测软件进行后续处理。

2）DEM、DOM生产

1.摒弃传统的基于单模型像方匹配的方式匹配生成DEM模式，采纳基于物方匹配的

方式生产DEM,既能充分采用小数码高重叠度的这一优势，大大提高匹配精度，并

且能自动过滤人工建筑物，削减后期人工编辑工作量，同时供应人工干预恢复功能。

越大

2.采纳并行化处理方式快速生成全区DEM、DOM,在不升级现有硬件状况下，采纳

集群计算模式，可用局域网内任意一台电脑作为服务器，自动调用网内冗余计算力

量参加计算，计算任务的安排和计算结果的回收实现全自动化，无需人工干预。

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3.供应多种方式高效编辑DEM,编辑功能涵盖国内外主流摄影测量软件的DEM编辑

功能。

4.全自动批处理匀光匀色，针对单张影像内部颜色不均和影像之间颜色不均，分别供

应小波滤波法单调匀光和wallis整体匀光，还可以对带有地理坐标信息的影像如

tif+tfw供应基于地理编码匀光，可解决后期拼接影像时拼接线两边颜色、亮度不全

都的问题。针对影像色调灰暗单调死板，在匀光匀色过程中可依据状况适当增加绿

色信息。

5.全自动拼接正射影像，自动选线，自动裁图，拼接裁图一体化，指定正射影像图幅

存放路径，程序批处理一次出所需的图幅。一次处理影像数量无限制，一次生成图

幅数量无限制。

6.供应功能丰富的影像编辑功能（功能参照PS）,无需后续PS干预，所见即所得，完

全满意精编正射影像需求。

软件集成了PS中的常用图像处理功能，如：

A.图像选区功能，涵盖了矩形选区、圆形选区、多边形折线套索、多边形流线套

索、多边形磁性套索、魔棒套索等

源修补、目标修补、噪点修补多种针对性修补工具

B.图章工具

C.模糊工具

D.斜切旋转

E.选区处理

F.多种选区处理工具：色阶、自动色阶、自动对比度、自动颜色、曲线、颜色平

衡、亮度对比度、去色、匹配颜色、替换颜色、可选颜色、通道混合器、反相、色

调均化、阈值、色调分别等，满意用户对选区内容的编辑与修改。

3）DLG生产

1.可不需要事先采集核线，采纳实时核线测图，节省采核线的时间。

2.依据外方位元素和影像重叠度，自动组合立体像对，采纳最佳交会角，达到最好的

测图效果，以提高测图高程精度。

3.自动/手动切换立体模型，实现无缝测图，降低接边工作量和立体模型选择工作量,

提高作业效率。

五、传统解决方案和远景无人机小数码影像完整解决方案对

比

无人机小数传统软件（或方法）应对措施远景无人机小数码影像解决方案

码影像特点应对措施特点应对措施特点

姿势稳定性投影差加剧，空三人工干预特地针对无人机小数除极端的高山区

差加密航带连接时自工作量大码特点研发全新的影（如三峡巫峡两

动化会失败像匹配算法，多种匹岸地形）外，其

航带排列不空三加密航带连接人工干预配方式结合，充分采他地形能全自动

整齐时自动化会失败工作量大用主流电脑多CPU内化提点匹配，无

旋偏角大空三加密航带内相人工干预核优势，摒弃传统相需人工干预

对定向或模型连接工作量大对定向、模型连接、

时自动化会失败航带间转点模式，全

自动一次性提点和转

点，构建极强的航带

网连接关系

畸变差大事先对影像做畸变需要等待不用事先对影像做畸节省数据预备时

去除影像畸变变差去除，畸变参数间和磁盘空间

去除后才在整个生产流程中参

能做空三数化附加在每一步骤

加密中

像幅小、影抽片进行处理（抛影像信息无需抽片，充分采用每张影像都参加

像数量多弃部分影像），DEM未充分采影像信息，采纳全新生成DOM,并

和DOM生产采纳常用，大投算法全自动生成拼接且只需采用像底

规方式影差对线并且同时全自动裁点四周投影差最

人工两两或一次四DOM造成图，供应人工干预功小的部分，拼接

张小DOM手工画拼精度低和能裁图全自动化，

接线实现影像拼接难拼接，DEM和DOM生产采无需人工干预，

人工工作纳全自动的网络化并减小作业员工作

量大行处理方式，大大提强度，可大量节

DEM和高生产速度，物方匹省时间

DOM生产配显着提高DEM匹DEM后期编辑工

效率低，配精度，可以自动过作量小，基本上

周期长滤人工建筑物等。只有桥梁需要人

DEM匹配工编辑

精度低，

人工编辑

工作量大

影像颜色、传统匀光匀色DOM颜色全新多种匀光匀色算速度快，效果好

亮度差异大调整需要法，特地针对不同差（特殊是针对地

用PS干预异可采纳不同匀光方物绿色信息呆板

法组合，全自动处理，状况），无需其他

集成PS常用功能，彻软件干预，效率

底抛弃PS高

基高比小抽片组立体，或者人工抽片程序自动查找具有最节省时间和人工

不处理工作量大佳交会角的影像用于工作量，提高测

或者测图测图，提高基高比图高程精度

高程精度

损失大

立体模型数批处理采集核线、必需等待充分采用显卡加速技节省处理时间，

里多手动切换立体模型核线采集术，采纳实时核线测削减作业员工作

完后才能图，程序自动切换立量，提高作业效

测图，需体模型（供应手动切率

要频繁切换功能）

换模型

相对传统航精度降低、工作周期显剧增长，精度相同，工作周期）相同或缩短，生产

片生产效益低下效益等同或更高（效i浣提高主要得益于

并行化处理和全自动方中图裁图）。

六、无人机小数码完整解决方案应用行业

无人机小数码完整解决方案可应用资源和生态环境调查、检测与评估、数字城市、农业调查、

新农村建设以及重大工程建设等行业，详细为：

1.基础测绘

可用于大比例尺成图，如1：500（低空数字摄影测量内业法律规范）、L1000、1：

2000成图。

2.数字矿山

制作整个矿山的三维立体模型，便于制定矿难紧急救援方案等。

3.资源调查

调查厂区、矿区资源，如钢铁生产企业调查厂区的煤炭和铁矿石的现有存储量。

4.水利水电

用于大坝等的规划，以及库区移民规划等。

5.环境监测

监测湖泊、河流、土地污染状况等。

6.森林监测

监测山体滑坡、植被盗伐等状况

7.精细农业

监测农田病虫害、干旱等状况（国外应用较多）。

8.土建工程

大路、铁路选线和大型土建工程基础测绘。

9.土地调查

土地用途调查和土地采用调查。

10.土地执法

可用于防止骗取补助而在规划拆迁前恶意私盖房屋或土地用于非法用途等违法行

为。

11.生态评估

湖泊或水库、江河发生水华等现象对整个生态系统的影响的评估。

12.自然灾难应急响应

快速猎取灾区如地震区泥石流