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瑞士一博士生提升了无人机测绘水平

2020-05-22 15:54 性质:原创 作者:雨歌 来源:无人机网
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瑞士联邦理工学院(EPFL)的一位博士生,用软件改进了无人机测绘的准确性和可靠性。他的论文发表的这种技术正在社会的许多领域获得关注。使无人机测绘更加精确是...

瑞士联邦理工学院(EPFL)的一位博士生,用软件改进了无人机测绘的准确性和可靠性。他的论文发表的这种技术正在社会的许多领域获得关注。

使无人机测绘更加精确是大地测量工程实验室(Topo)的目标之一,该实验室由EPFL建筑、土木和环境工程学院(ENAC)的Bertrand Merminod管理。无人机不仅是孩子们的玩具,也有很多实际用途。它们可以用来监控大坝和铁路,以防止事故的发生,或者在历史遗迹意外或故意被破坏的情况下,创建三维数字副本。他们还可以从一个季节到下一个季节的图像来测量土壤侵蚀。

“尽可能准确是非常重要的,”刚刚在Topo实验室完成博士学位论文的Emmanuel Cledat说。“当整个冬天悬崖似乎略有移动时,您必须能够分辨出这是真正的地形变化还是仅仅是地理配准误差。” Cledat在过去的四年中一直在开发能够准确处理无人机上嵌入的传感器所采集数据的软件。他的论文获得了国际摄影测量和遥感学会颁发的最佳青年作家奖(2020年)。

用于测绘的飞机和直升机通常配备四种类型的传感器:GPS(或GNSS)和惯性测量单元(IMU),它们确定车辆的位置和方向;相机, LIDAR激光扫描仪通过记录激光束从扫描仪到物体再返回的时间来测量距离。

直到最近,激光雷达扫描仪的重量可以达到10公斤。Topo实验室与EPFL分拆出来的Helimap系统公司一起,是开发涉及直升机的航空测绘系统的先驱者,该系统可以携带像激光雷达扫描仪和导航级IMU这样的重型设备。但近年来,业内人士和研究人员都致力于将这些测量设备做得更小。Cledat能够将嵌入无人机(GNSS、激光雷达、IMU和相机)上的微型传感器获取的数据混合起来,从而得到的地图几乎与直升机获得的地图一样精确。基于无人机的地图绘制技术是一种更环保的选择,更适合难以到达的地形。

作为论文的一部分,Cledat仔细校准了每个传感器,使它们尽可能地有效和可靠。为此,他使用了位于Vaud Canton的Vufflens-la-Ville附近的实验室校准场。他在相机校准方面的工作获得了ISPRS奖。他开发的捆绑调整软件用于交叉检查测量数据,以便同时校正所有数据。这样就可以得到精确的区域图像和无人机的位置和方向。Cledat的软件将在实验室中进一步开发,作为另一个论文项目的一部分。

Cledat计划重新开始他职业生涯,下一步他打算推出的项目,是在自行车上安装为无人机制造的微型传感器,以及噪音和空气质量传感器。利用收集到的数据绘制出城市交通地图,并对骑自行车者的潜在风险进行量化,以便对道路基础设施和当地道路安全运行进行相应的调整。

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