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无人机成果精度会受哪些因素的影响

2019-09-18 18:29 性质:转载 作者:云浅琉璃 来源:云浅琉璃
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一、无人机航空摄影测量概述低空数字航空摄影测量相对传统摄影测量来说,机动快速,操作简单,云下摄影,能获取高分辨率航空影像,影像制作周期短,效率高,成本...

一、无人机航空摄影测量概述

低空数字航空摄影测量相对传统摄影测量来说,机动快速,操作简单,云下摄影,能获取高分辨率航空影像,影像制作周期短,效率高,成本低,在应急测绘、困难地区测绘、小城镇测绘、重大工程项目测绘、小范围高精度测绘应用广泛。

但是,无人机舰空摄影侧量系统采用的传感器是由工业级CCD改装的相机。这种相机为非测量相机,较之传统的测绘航空摄影传惑器,存在着光学畸变差CCD阵面非正交性所产生的误差。另外,由于CCD阵面为非正方形,其摄影机的放置方式也影响实际航空摄影的基线长度。再加上后期像控点联测,立体量测的误差,形成了影像无人机航空摄影测量最终产品质量的主要因素。

二、影响无人机航测精度的几大要素

无人机航空测量系统在进行地形测量时,存在着测量误差。这些误差主要来源于仪器误差、人为误差、气候等外界因素影响产生的误差。

a、仪器误差

由于仪器设计、制作不完善,或经校验还存在残余误差。这部分误差主要是传感器量化过程带来的系统误差。


由无人机的载重及体积的原因,无法搭载常规的航摄仪进行测绘航空摄影,自前选用的是中幅面CCD作为传感器的感光单元,经过加固和电路改装以后,成为具有稳定内方价元索豹数码相机。由于感光单元的非正方形因子和非正交性以及畸变差的存在,畸变差的存在使测量成果无法满足精度要求。

小型数码相机一般均为矩形阵面的CCD,并非传统的正方形。像片重叠度越大基线越短,基高比越小,正常情况下,其基高比为0.15左右,远小于传统摄影的0.50,在立体模型下,同名地物交会角较小,降低了立体观测效果,直接影响高程量测精度。如果在保证具有三度重叠的前提下,尽量减少相片重叠度或使CCD阵面的长边与摄影航线相一致,可以大大增加基高比,提高高程量测精度

b、人为误差

由于人的感官鉴别能力、技术水平和工作态度因素带来的误差,以及像控识别、空三加密、立体采集产生的人为误差。

像控点精度有刺点精度和观测精度。在观测精度符合设计要求的情况下,刺点精度成为影响像片控制测量精度的主要因素。由于无人机的像幅较小,可供选择像控点位的范围相对较小,经常会出现在像控点布设的范围内找不到明显地物刺点,尤其是在野外居民地稀少地区,像控点选刺在地物棱角是否明显,影像反差是否理想的地点,都是制约像控点精度的因素。

外业像控点测量时,对目标点的选取主要取决于影像纹理的丰富程度,影像纹理粗糙、弧形地物、线状地物交角不好,直接影响了外业点位选取精度,同时内业对像控点的转刺同样有较大的误差,较低了成图精度。如果采取先布设地面目标点后摄影,则能较大提高外业选点精度和内业转刺点精度,有助于提高成图质量。

内业数据采集分为空三加密与立体量测。像控点识别与判读均会与外业实际位置产生一定的误差,空三加密时也会有一定的误差,还有在立体采集量测时切测的误差等等。

c、外界因素

由于天气状况对飞行器姿态和成像质量的影响产生的误差。

对摄影成像来说,景物亮度的大小只影响像片上的曝光量,重要的是像片上相邻地物影像之间的密度差,如果地物影像之间没有密度差异,也就是没有影像反差,也就无法从影像上辨别地物,而决定影像反差的因素除了景物本身特征外,主要取决于阳光部分和阴影部分照度之间的差异,如果选择天气条件不好时摄影,必然使影像质量变差。

微型无人机体积较小,一般都在三十公斤之内,在摄影时受气流、风力、风向影响较大,无法保持直线平稳飞行,航线倾角、旁向倾角和旋转角都很大,飞行姿态难以控制,飞机在航线前后左右等方向上摆动造成了影像模糊,影像了清晰度。

另外,由于遥控无人机采用低空飞行,航高较低,相对地面物体移动速度较快,在曝光过程中,成像面上的地物构像随之产生位移,形成像移,像移的出现同样使影像模糊,影响了成像质量。

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