無人機航拍測繪要點：技術流程、檢查影像質量

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三：周末班：周六、日 上午9:00-11：00 下午14:00-17:00

一、航拍總技術流程

二、航拍測繪各步驟說明

測繪無人機小組航拍小組配備2-3人即可，航拍任務結束后對數據進行快速檢查，檢查合格后即可帶回進行后續的數據處理工作。

1.飛行準備

飛行前的準備內容包括：選擇航拍測繪設備、航線規劃涉及、飛行方案涉及（確定航高及飛行速度、重疊度）

2.保持每天的工作日志

記錄當天風速、天氣、起降坐標等信息，并保存數據供日后參考和分析。

3.建立無線電臺和地面站

無線電鏈路用于地面站和無人機之間的通信。

目前，大多數測繪無人機使用無線電鏈路在無人機與地面站之間進行數據交換。

4.飛行執行

根據制定的分區航攝計劃，尋找合適的起飛點，對每塊區域進行拍攝采集照片。

在設備檢查完畢，并確認起飛區域安全后，將無人機解鎖起飛。

起飛時飛手通過遙控器實時控制飛機，地面站飛控人員通過飛機傳輸回來的參數觀察飛機狀態。

飛機到達安全高度后由飛手通過遙控器收起起落架，將飛行模式切換為自動任務飛行模式。

同時，飛手需通過目視無人機時刻關注飛機的動態，地面站飛控人員留意飛控軟件中電池狀況、飛行速度、飛行高度、飛行姿態、航線完成情況等，以此保證飛行安全。

5.飛行結束

無人機完成飛行任務后，降落時應確保降落地點安全，避免路人靠近。

完成降落后檢查相機中的影像數據、飛控系統中的數據是否完整。

數據獲取完成后，需對獲取的影像進行質量檢查，對不合格的區域進行補飛，直到獲取的影像質量滿足要求。

三、無人機航拍影像質量檢查方法

1 避免無人機航拍影像曝光

影像的曝光過度或不足、影像的重影、散焦與噪點，將嚴重影響三維建模的質量。

為了避免這類曝光問題、在外出航拍時盡量提前看天氣預報，在多云的天氣拍攝比大晴天更好，如果必須在晴天拍，最好選擇中午左右使陰影區域最小化。

2 無人機航拍快門選擇

拍攝前調試使用最合適的快門、光圈、ISO值。

參數相同點：都可以調節曝光的明暗度，光圈大、ISO高、快門速度慢都會曝光過亮；

不同點：光圈可調節景深，小光圈景深大，大光圈景深小；

景深無法通過ISO快門來控制，這就是光圈和ISO快門的區別。

ISO除了明暗調節還有一個特點是降低畫質，ISO高了畫質就會降低，所以升高ISO在三要素里是最后考慮的，實在不行才提高ISO。

3 其它技術總結

（1）相機感光體CCD的尺寸、焦距以及像素的大小直接影響影像的精度從而影響模型的精度。

（2）在相機參數不變的情況下，無人機飛行高度（曝光點到地物的高度）是決定模型精度高低的關鍵因素。

（3）在建模的過程中，需要知道相機感光體CCD的尺寸說到傳感器的尺寸，其實是說感光器件的面積大小，這里就包括了CCD和CMOS。感光器件的面積越大，CCD/CMOS面積越大，捕捉的光子越多，感光性能越好，信噪比越高。

（4）傳感器尺寸越大，感光面積越大，成像效果越好。1/1.8英寸的300萬像素相機效果通常好于1/2.7英寸的400萬像素相機(后者的感光面積只有前者的55%)。

（5）而相同尺寸的傳感器像素增加固然是件好事，但這也會導致單個像素的感光面積縮小，有曝光不足的可能。

（6）拍攝好的影像，不要進行任何的編輯，包括改變尺寸、裁剪、旋轉、降低噪點、銳化或調整亮度、對比度、飽和度或色調。

（7）CC建模軟件不支持拼接的全景圖作為原始數據。

（8）飛行過程中的數據會有一定的圖像模糊，尤其是旋翼傾斜上使用的普通相機，對于微單相機來說，運動模糊是不可避免的。

運動模糊會導致特征點提取不準，從而：三維重建中的粗匹配產生較大的影響。

（9）模型重建要求連續影像之間的重疊部分應該超過60%，物體的同一部分的不同拍攝點間的分隔應該小于15度。

（10）規劃航線拍攝時，建議采集航向重疊度75%以上，旁向重疊度不小于70%的影像。為實現更好的效果，更好的還原建筑，建議同時采集垂直和傾斜影像。并同時用小無人機低空采集高空相機拍不到的死角。

（11）盡量選擇高分辨率的單反相機，建議2000萬像素以上。避免使用廣角魚眼鏡頭。最好是選擇定焦鏡頭，如果使用變焦鏡頭，請將該鏡頭焦距設置成最大或最小值。

（12）將相機調整為最大分辨率模式；ISO值盡量低，否則高ISO會產生噪點；光圈值足夠高（光圈越小越好），以產生足夠的景深，背景不要太模糊；快門速度不應該過慢，否則輕微的動作會造成圖像模糊。

（13）避免選擇高反光、透明的物體，例如玻璃瓶，鏡面等。如果容易反光的物體，最好使用柔光燈或在陰天下拍攝，盡可能沒有亮點。

（14）避免選擇有兩面絕對對稱的物體（形狀和紋理都對稱），例如單色立方體或有對應面一樣紋理的立方體。

（15）避免有移動的物體在場景中，要保證被拍攝的背景環境是不變的。

（16）避免絕對平坦的物體，例如平口盤子等。避免絕對平坦的背景，有層次感會更好，背景顏色也不要選擇單色的背景，最好是雜亂無章的圖案。除了被合成的物體外，畫面前景中不要有沒用的物體。