如何提高無人機航測精度？看完文章你就明白了
瀏覽量：0發布時間：2024-04-26 09:47:58
無人機體積小、重量輕，在航拍時受氣流、風力、風向影響較大。無人機飛行不穩定，飛行時航偏角、俯仰角、翻滾角等姿態角值較大。另外，由于無人機飛行航高較低，相對地面物體移動速度較快，在曝光過程中成像面上的地物構像隨之產生位移，構像位移的出現使影像模糊、影響成像質量。
相機物鏡對不同波長的光線折射率不同，因此在焦平面上形成焦點，產生橫向色差和縱向色差，使相片上的影像模糊不清晰。相機物鏡是采用非球面研磨技術的透鏡組，由于加工、安裝及調試過程中產生一定殘差?；儾钍贡粩z物體與影像之間不能保持精確的相似性，造成影像幾何變形。
分辨率是指數碼相機CCD芯片對被攝物體的解析能力。像素數量是衡量數碼相機分辨率的關鍵因素，在等量面積上，像素越多，單元像素越小，影像的清晰度才越高，細節表現才越好，色彩還原才越逼真。否則，影像質量越低劣。
每一卷傳統膠片對應一個感光度值，而同一臺數碼相機有多種不同的“相當感光度”值，當采用高感光度拍攝時，傳感器信號被放大，干擾電流也隨之放大，引起更多的噪音。產生數碼相機噪音的原因有本身元器件的性能、線路設計采用的降噪技術、拍攝時使用了較高感光度、曝光不足、長時間曝光等因素，數碼噪音引起圖像上的雜點增多，使得圖像質量降低。
小型數碼相機大多為矩形陣面的CCD，并非傳統的正方形。相片重疊度越大基線越短，基高比越小。小型數碼相機的基高比為0.15左右，遠小于傳統攝影的0.50。在立體模型下，同名地物交會角較小，降低了立體觀測效果，直接影響高程量測精度。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陣面的長邊與攝影航線相一致，可以大大增加基高比，提高高程量測精度。
外業像控點測量時，對目標點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、線狀地物交角不好， 則直接影響外業點位選取精度。內業處理對像控點的轉刺也有較大的影響，降低了成圖精度。如果采取布設地面點后再拍攝方法，則能有效提高外業選點精度和內業轉刺點精度，有助于提高成圖質量。
對攝影成像來說，比地物亮度更重要的是相片上相鄰地物影像之間的密度差。如果地物影像之間沒有密度差異，也就是沒有影像反差，也就無法從影像上辨別地物。決定影像反差的因素除了地物本身特征外，還取決于陽光部分和陰影部分之間的差異。如果選擇天氣條件不好時拍攝，必然使影像質量變差。
像控點精度包括像控點的測量精度和像控點影像目標精度。使用GPS測量像控點的精度較高，誤差小于5cm，能夠滿足大比例尺測圖的技術要求。像控點影像目標精度取決于影像紋理的豐富度，如果影像紋理較差則內業轉點誤差至少達到2～3像素。由于無人機航線設計的影像重疊度較高，采用先布設像控點再航拍則內業轉點精度可提高至1.5像素以內，可將像控點精度提高至0.1 m，同時也能解決相片控制點布設不均勻問題。
像控點布設的好壞對后期成圖起著相當關鍵的作用，首先，每個架次的至少需要5個相控點。若遇到地形起伏變化較大，數目植被復雜地區需加密像控點，若不加密或者分布不均勻覆蓋飛行區域時，會導致翹曲、導致平差數據不能達到精度要求。關注測繪之家微信公眾號了解更多！
無人機搭載的非量測相機影像畸變較大且檢校結果不穩定，可通過提高相機畸變參數的精度解決該問題。一是建立三維控制場，及時檢測無人機航拍前后的相機畸變參數；二是固定相機鏡頭，減小相機畸變參數變化對加密成果的影響。
無人機航拍影像清晰度受飛行速度、快門速度、飛行顛簸程度等影響。將無人機飛行速度控制在每小時80km以內、相機快門速度1/120s，可降低影像噪音。
相機的曝光時間選取和天氣有著密切的關系，當光線條件不好的時候，應該盡量增加曝光時間，同時在選定的兩個曝光時間分別照相，通過相機的ISO 數值進行比較， ISO 數值越小則相片質量越好，所以選擇ISO 數值較小。
飛行高度主要影響的是飛行航片中的GSD(每個像素的實際大小)，飛行高度的變化必然會影響航片相幅的大小。飛機離地面越近，GSD 數值越小，則精度越高。從中也發現，地面起伏變化大的地區選取合適的飛行高度對提高精度也是相當重要的。
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