无人机低空摄影测量数据处理及成图精度分析研究

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无人机低空摄影测量以其机动灵活、高分辨率影像获取、低成本、操作简单、安全及重复性使用等诸多优点,已广泛应用在测绘方面。由于无人机低空航测自身技术条件的限制,导致采集的影像像幅小、数量多、姿态变化大和重叠度不规则等,给无人机数字影像匹配、空三加密和高精度数字产品成图等带来困难。  本文以获得高精度的3D产品为目的,对无人机低空摄影测量技术的特点,非量测数码相机的检校、影像内业数据处理等关键技术进行了分析研究,并通过飞行实验具体分析和验证制作的数字产品所能达到的精度水平。本文的主要研究内容和结论如下:  (1)对无人机低空摄影测量系统的组成及获取影像的优缺点等进行了介绍,并详细的阐述了无人机低空影像快速获取的流程,对无人机航线规划参数的设置进行了推理;  (2)对数码相机检校内容和室外高精度三维检校场方法的分析之后,通过直接线性变换为检校参数提供初值,以光束法区域网平差对非量测数码相机进行了高精度检校,并对检校参数进行了分析和精度评定;  (3)针对无人机低空影像的匹配,以MATLAB编程为基础,通过具体低空影像对比分析研究了 Moravec、F?rstner和 Harris三种点特征提取算子,并以不同地区实例影像分析探讨SIFT算法和SURF算法的性能,提出采用Harris算子结合SURF算法的低空影像快速匹配方法;  (4)通过对光束法空中三角测量的研究,总结分析适合无人机低空摄影测量的控制点布设方案,并分析提高高程精度的方法;  (5)通过具体实验,分析了获取影像的质量,并利用三种不同的像控点布设方案进行空三加密,对控制点和检查点的平差结果进行误差统计及精度分析评定的基础上,得出GPS辅助的像控点布设方案空三加密精度完全满足现行规范的技术要求。  (6)通过制作测区DOM、DLG数字产品并仿真可视化分析其精度,得出GSD为5cm的低空影像得到的数字产品可以满足1:500高精度成果的技术要求,为无人机低空摄影测量更广泛的应用奠定了基础。
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