《電子技術(shù)應(yīng)用》
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無(wú)人機(jī)成果精度會(huì)受哪些因素的影響

2019-09-22

  一,、無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量概述

  低空數(shù)字航空攝影測(cè)量相對(duì)傳統(tǒng)攝影測(cè)量來(lái)說(shuō),,機(jī)動(dòng)快速,,操作簡(jiǎn)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(yīng)急測(cè)繪,、困難地區(qū)測(cè)繪、小城鎮(zhèn)測(cè)繪,、重大工程項(xiàng)目測(cè)繪,、小范圍高精度測(cè)繪應(yīng)用廣泛。

  但是,,無(wú)人機(jī)艦空攝影側(cè)量系統(tǒng)采用的傳感器是由工業(yè)級(jí)CCD改裝的相機(jī),。這種相機(jī)為非測(cè)量相機(jī),較之傳統(tǒng)的測(cè)繪航空攝影傳惑器,,存在著光學(xué)畸變差CCD陣面非正交性所產(chǎn)生的誤差,。另外,由于CCD陣面為非正方形,,其攝影機(jī)的放置方式也影響實(shí)際航空攝影的基線(xiàn)長(zhǎng)度,。再加上后期像控點(diǎn)聯(lián)測(cè),立體量測(cè)的誤差,,形成了影像無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量最終產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素,。

  二、影響無(wú)人機(jī)航測(cè)精度的幾大要素

  無(wú)人機(jī)航空測(cè)量系統(tǒng)在進(jìn)行地形測(cè)量時(shí),,存在著測(cè)量誤差,。這些誤差主要來(lái)源于儀器誤差、人為誤差,、氣候等外界因素影響產(chǎn)生的誤差,。

  a、儀器誤差

  由于儀器設(shè)計(jì),、制作不完善,,或經(jīng)校驗(yàn)還存在殘余誤差,。這部分誤差主要是傳感器量化過(guò)程帶來(lái)的系統(tǒng)誤差。

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  由無(wú)人機(jī)的載重及體積的原因,,無(wú)法搭載常規(guī)的航攝儀進(jìn)行測(cè)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(jīng)過(guò)加固和電路改裝以后,,成為具有穩(wěn)定內(nèi)方價(jià)元索豹數(shù)碼相機(jī),。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(cè)量成果無(wú)法滿(mǎn)足精度要求,。

  小型數(shù)碼相機(jī)一般均為矩形陣面的CCD,,并非傳統(tǒng)的正方形。像片重疊度越大基線(xiàn)越短,,基高比越小,,正常情況下,其基高比為0.15左右,,遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)攝影的0.50,,在立體模型下,同名地物交會(huì)角較小,,降低了立體觀測(cè)效果,直接影響高程量測(cè)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(zhǎng)邊與攝影航線(xiàn)相一致,可以大大增加基高比,,提高高程量測(cè)精度

  b,、人為誤差

  由于人的感官鑒別能力、技術(shù)水平和工作態(tài)度因素帶來(lái)的誤差,,以及像控識(shí)別,、空三加密、立體采集產(chǎn)生的人為誤差,。

  像控點(diǎn)精度有刺點(diǎn)精度和觀測(cè)精度,。在觀測(cè)精度符合設(shè)計(jì)要求的情況下,刺點(diǎn)精度成為影響像片控制測(cè)量精度的主要因素,。由于無(wú)人機(jī)的像幅較小,,可供選擇像控點(diǎn)位的范圍相對(duì)較小,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在像控點(diǎn)布設(shè)的范圍內(nèi)找不到明顯地物刺點(diǎn),,尤其是在野外居民地稀少地區(qū),,像控點(diǎn)選刺在地物棱角是否明顯,影像反差是否理想的地點(diǎn),,都是制約像控點(diǎn)精度的因素,。

  外業(yè)像控點(diǎn)測(cè)量時(shí),,對(duì)目標(biāo)點(diǎn)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(xiàn)狀地物交角不好,直接影響了外業(yè)點(diǎn)位選取精度,,同時(shí)內(nèi)業(yè)對(duì)像控點(diǎn)的轉(zhuǎn)刺同樣有較大的誤差,,較低了成圖精度。如果采取先布設(shè)地面目標(biāo)點(diǎn)后攝影,,則能較大提高外業(yè)選點(diǎn)精度和內(nèi)業(yè)轉(zhuǎn)刺點(diǎn)精度,,有助于提高成圖質(zhì)量。

  內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)采集分為空三加密與立體量測(cè),。像控點(diǎn)識(shí)別與判讀均會(huì)與外業(yè)實(shí)際位置產(chǎn)生一定的誤差,,空三加密時(shí)也會(huì)有一定的誤差,還有在立體采集量測(cè)時(shí)切測(cè)的誤差等等,。

  c,、外界因素

  由于天氣狀況對(duì)飛行器姿態(tài)和成像質(zhì)量的影響產(chǎn)生的誤差。

  對(duì)攝影成像來(lái)說(shuō),,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(méi)有密度差異,,也就是沒(méi)有影像反差,,也就無(wú)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(yáng)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(shí)攝影,必然使影像質(zhì)量變差,。

  微型無(wú)人機(jī)體積較小,,一般都在三十公斤之內(nèi),在攝影時(shí)受氣流,、風(fēng)力,、風(fēng)向影響較大,無(wú)法保持直線(xiàn)平穩(wěn)飛行,,航線(xiàn)傾角,、旁向傾角和旋轉(zhuǎn)角都很大,飛行姿態(tài)難以控制,,飛機(jī)在航線(xiàn)前后左右等方向上擺動(dòng)造成了影像模糊,,影像了清晰度。

  另外,,由于遙控?zé)o人機(jī)采用低空飛行,,航高較低,,相對(duì)地面物體移動(dòng)速度較快,在曝光過(guò)程中,,成像面上的地物構(gòu)像隨之產(chǎn)生位移,,形成像移,像移的出現(xiàn)同樣使影像模糊,,影響了成像質(zhì)量,。


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