刘志杰 付若涵
新疆新工勘岩土工程勘察设计院有限公司 新疆 乌鲁木齐 830000
摘要：目前，无人机影像处理技术在测绘工程领域应用较为常见，转变了传统测量存在的不足，通过科学处理能够提高航测水平，应付恶劣条件下的影响处理工作。文章对无人机航测进行分析，并探讨无人机影像处理技术在测绘工程中的应用。
关键词：无人机；影像处理；测绘技术；测绘工程
引言
测绘工程和很多行业都会产生联系，尤其对于工程建设来说至关重要。测绘工程的发展为我国社会建设和经济发展贡献了力量，尤其在无人机技术与之产生融合之后，测绘工程得到了飞跃式的发展。无人机大大提高了测绘效率，提高了测绘的精确性，对我国测绘工程行业的发展起到了举足轻重的作用。目前在航拍、农业检测、植被及动物保护、测绘、气象监测等领域的应用前景非常广阔。
1无人机航摄测绘概述
无人机是利用无线电遥控设备控制装置操作的不载人飞机，最早的用于军事侦察活动。90年代无人机快速发展，由于无人机成本低等特点，使其应用范围扩大到民用领域。50年代我国开始研制无人机，一些企业进入无人机平台生产领域，无人机飞行平台搭载非量测数码组成摄影测量系统，改善了测绘工作方式。无人机摄影测量主要用于地理数据快速获取，系统组成包括飞行平台等。无人机航测系统分为任务荷载设备，影像处理系统等。数字影像具有直观、形象、现势性强等特征。数字影像处理包括数字图像转换、多源信息复合等类型。影像预处理是控制图像噪声的关键步骤。无人机航摄系统获取影像中受到外界因素的影响，搭载的非量测数码相机存在镜头畸变，图像噪声产生是随机过程，噪声干扰信号随机产生，噪声主要形式有瑞丽噪声等。采用滤波处理去噪信号方法包括空域、频域滤波。无人机分为固定翼与多旋翼无人机，固定翼无人机可通过参数设置规划飞行路线。固定翼无人机按事先规划的路线飞行，操作简便，不需助跑即可起飞，可持续1h远距离飞行。固定翼无人机对降落地无特殊要求。多旋翼无人机主要由电机、机架等组成，其他设备需要有遥控设备等，可通过控制系统发出命令改变飞行状态。无人机飞行平台航摄影像不同于传统航摄影像，无人机航摄系统特点包括搭载非量测数码相机，基高比小等。
2无人机遥感测绘技术特性
2.1稳定性
以无人机为载体的遥感技术在实现过程中,可通过飞行设备与遥感技术、信息技术、反馈技术等进行整合,为整个测量体系创建出更多的技术落实节点,保证每一项数据信息的获取,可精准地描述出地形空间结构,为后续工程建设提供数据支持。在实地测量过程中,无人机可实现各类高难度操控,数据信息的整体精准性决定着信息本体在工程数据映射机制中呈现出对接性,进而提高数据库系统辨认的精准性,以提高实际检测的稳定性与质量性。
2.2可以运用空中三角测量手段进行辅助
对于无人机倾斜摄影技术来说，在实际开展摄影操作的时候，可以借助测绘软件来实现，这也使得最终的精准度更高。控制三角测量手段便是依靠辅助测绘软件实现的，应用空中三角测量技术之后，可以更加清晰地观察地面的实际情况，即使地面上被遮挡的部分也能够清晰地展示出来，这也为相关测绘人员绘制立体几何图形带来了很大的方便。在实际进行测绘操作的过程中，空中三角测量手段主要是应用EPS软件技术，可以实现多个方位影像元素点与线之间的连接，从而使得最终绘制出的立体几何图形与地面的实际情况更加符合。
2.3灵活方便
无人机影像处理技术在应用过程中有灵活方便的特点，而且无人机体积小、质量轻，在使用过程中容易携带，不用设置专门起飞和降落的机场，在一般区域环境中都可以进行降落和起飞，也没有特殊的工作要求。因此，在测绘工程的测量工作中能够快速起飞来获得相关数据信息，完成任务后只需按照系统设定的方式降落，使用更加方便快捷，可更好地满足测量工作的需求。
2.4精度性
与传统航拍技术相比,依托于无人机设备,易实现简便化操控,其所产生的经济成本只占用航拍成本的1/6。同时,无人机设备内部结构较为简便,在维修方面具有一定的优势,其只需要对所搭载的相片采集设备进行参数界定便可实现高帧率化的数字采集,进而对同一监测地点进行不同维度的数据采集,例如,垂直层面、倾斜层面等,可有效解决内嵌式地理结构的信息采集问题,以提高整体数据采集的精准性。
3无人机影像处理技术在测绘工程中的应用
3.1采集倾斜摄影外业数据
在进行倾斜摄影外业数据采集操作的时候，按飞行区域的面积布设像控点以提高精度。在采集外业数据时，涉及的流程如下。首先，准备工作。进行无人机螺旋桨动力调试，并且安装电池组。其次，起飞。开启相机，点击软件触屏上的起飞键，无人机接到指令之后盘旋上升，结合项目实际要求将本次飞行高度设定为70m。再次，航线飞行。无人机上升至标准高度之后，绕着既定航线飞行，在飞行过程中应该按照原定飞行计划拍摄有一定时间差的照片。完成拍摄任务之后返航。最后，降落。当无人机完成所有预设航线之后，应该注意达到返航设定高度，并缓慢降落，降落到预设位置，将航拍中获得的影像资料全部导出，检查是否存在一些因拍摄抖动严重而出现曝光不理想的情况。
3.2三角测量
在部分特殊的测绘工程，例如地形测绘、高度测绘等测绘工程中，可以通过航空摄影的方式进行测绘，同时在进行无人机测绘的过程中必须结合时代最新发展的科技。在实践操作中，工作人员通过将无人机测量技术与定位系统相结合。根据定位系统设置路线来更好的进行测量，更进一步获取目标地域中的地貌以及地形数据。在测量的过程中，无人机还可以对测量的数据进行实时的记录、传输，以此来更好地保证测绘中得到的相片可以得到科学合理的布置。为了保证无人机身影测量的质量，可以根据实际情况合理让工作人员进行三角测量。将定位系统中传输的地貌特征与地面测量机器的测量结果和无人机拍摄的图像进行有机结合，通过计算机进行整合，可以做到保证测量过程中得到数据的准确性。
3.3数据处理
无人机航拍技术具有准确性、灵活性，在数据信息勘查处理的过程中，相关测量测绘工作人员需要在航拍技术应用基础上，对高度匹配计算设备加以应用，在DSM自动提取基础上，对重叠影响进行高效的处理，实现三维地表绘制。需要注意为了能够合理地控制数据信息处理的精度，测量测绘工作人员需要将测量的数据与原始信息数据加以比对，在数据校正、航拍验证基础上，有效提高无人机航拍质量。
3.4优化像控点测量流程
为了在测绘工程测量工作中更好地利用无人机影像处理技术提高工作效率，就需要提高拍摄的像控点布设，这也需要相关技术人员不断对测量的流程进行优化。首先，可以根据无人机的拍摄范围来检查拍摄区域的影像和自由网的效果，以便更好地生成自由网拼图。之后还需要根据测量区域的地势地形特点来优化像控点的布设，进一步提高拍摄影像的质量。在选择和采集工作时，相关工作人员不能随意更改或者删除原始的设备信息，也不能再次对无人机数据处理系统进行指示，确保获得的数据更加原始、真实。同时，对数据进行整理，有助于日后数据信息采集工作的精确性，确保收集到的数据更加完整有序。
结语
综上所述，无人机影像处理技术经过多年的发展，已经取得了非常喜人的成就。无人机影像处理在测绘工程中更是发挥了重要作用。利用无人机航测能够提高测绘效率与测绘质量，是当前我国测绘领域较长应用的一种测绘技术，相信在日后无人机航测技术将会得到更广阔的应用。
参考文献
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