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无人机解决专项方案操作基础手册.doc
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1、无人机数据处理完整处理方案操作手册目录1产品特点31.1无人驾驶小飞机项目情况介绍41.2数据处理软件技术指标41.3硬件设备要求41.4处理软件要求41.5数据要求42数据处理操作步骤62.1数据处理步骤图62.2空三加密72.2.1启用软件FlightMatrix72.2.1.1创建Flightmatrix工程72.2.1.2设置工程选项参数82.2.1.3自动化处理132.2.1.4DATMatrix交互编辑162.2.1.5调用PATB进行平差解算222.3生成DEM、DOM222.4镶嵌成图262.4.1启用软件EPT262.4.1.1导入MapMatrix工程生成DOM镶嵌工程29
2、2.4.1.2编辑镶嵌线362.5图幅修补372.6创建DLG,进行数字测图381 产品特点1) 空三加密1. 可依据已经有航飞POS信息自动建立航线、划分航带,也可手动划分航带。2. 完全摒弃传统航测提点和转点步骤,可不依靠POS信息实现全自动快速提点和转点,匹配同影像旋偏角无关,克服了小数码影像排列不规则、俯仰角、旋偏角等尤其大缺点。即使是超出80%区域为水面覆盖,程序依旧能匹配出高重合度同名像点,整个测区连接强度高。3. 直接支持数码相机输出JPG格式或TIF格式,无需格式转换。4. 无需影像预旋转,横排、纵排全部可实现自动转点,节省数据准备时间。5. 实现畸变更正参数化,方便用户修正畸
3、变更正参数,不需要事先对影像做去畸变即可完成后续4D产品生产。6. 除无人机小数码影像外,还适适用于其它航空影像。7. 空三加密支持无外业像控点模式,方便快速制作挂图,满足相关需求。8. 专门针对中国测绘科学研究院二维检校场和武汉大学遥感学院近景试验室三维检校场检校汇报格式研发了傻瓜式批处理影像畸变差更正工具,格式对应,检校参数直接填入,无需转换,方便空三结果导入到其它航测软件进行后续处理。2) DEM、DOM生产1. 摒弃传统基于单模型像方匹配方法匹配生成DEM模式,采取基于物方匹配方法生产DEM,既能充足利用小数码高重合度这一优势,大大提升匹配精度,而且能自动过滤人工建筑物,降低后期人工编
4、辑工作量,同时提供人工干预恢复功效。2. 采取并行化处理方法快速生成全区DEM、DOM,在不升级现有硬件情况下,采取集群计算模式,可用局域网内任意一台电脑作为服务器,自动调用网内冗余计算能力参与计算,计算任务分配和计算结果回收实现全自动化,无需人工干预。3. 提供多个方法高效编辑DEM,编辑功效涵盖中国外主流摄影测量软件DEM编辑功效。4. 全自动批处理匀光匀色,针对单张影像内部色彩不均和影像之间色彩不均,分别提供小波滤波法单调匀光和wallis整体匀光,还能够对带有地理坐标信息影像如tif+tfw提供基于地理编码匀光,可处理后期拼接影像时拼接线两边色彩、亮度不一致问题。针对影像色调昏暗单调死
5、板,在匀光匀色过程中可依据情况合适增加绿色信息。5. 全自动拼接正射影像,自动选线,自动裁图,拼接裁图一体化,指定正射影像图幅存放路径,程序批处理一次出所需图幅。一次处理影像数量无限制,一次生成图幅数量无限制。6. 提供功效丰富影像编辑功效(功效参考PS),无需后续PS干预,所见即所得,完全满足精编正射影像需求。3) DLG生产1. 可不需要事先采集核线,采取实时核线测图,节省采核线时间。2. 依据外方位元素和影像重合度,自动组合立体像对,采取最好交会角,达成最好测图 效果,以提升测图高程精度。3. 自动/手动切换立体模型,实现无缝测图,降低接边工作量和立体模型选择工作量,提 高作业效率。1.
6、1 无人驾驶小飞机项目情况介绍低空无人飞行器测绘遥感系统关键由航拍无人机系统、任务载荷系统、数据处理系统等组成。在气候条件较差、测区面积较小情况下,采取低空无人飞行器进行航拍、快速获取测区大百分比尺4D产品已经成为一个高效、低成本遥感测绘方法。为了研发以无人飞行器为平台低空无人测绘遥感系统,用于土地和资源开发利用实时监测,为国土资源调查和管理工作提供立即、正确、直观数据和资料,愈加好地服务于国民经济建设。武汉航天远景科技和湖南测绘科技研究所、湖南山河科技合作,为“低空无人飞行器测绘遥感系统”提供了全方面处理方案。其中,航拍无人机系统由湖南山河科技股份研发承建;任务载荷系统由湖南省测绘研究所承建
7、;数据处理系统由武汉航天远景科技研发。1.2 数据处理软件技术指标 能实现全自动相对定向,全自动空三转点,自动化程度高,处理速度快,能快速得到整个测区DEM、DOM和DOM镶嵌,能实现数字线划图(DLG)采集。 成图百分比尺:1:1000,1:数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)、数字线划图(DLG)。1.3 硬件设备要求推荐配置:联想M7150标配 CPU:E8400(CORE 2 DUO3.0G 6M)主板:G41 硬盘:500G 内存:2G DDR3 1333 集成显卡 DOS 特配电源:310W 7200/SATA2/DVDROM/SATA1.4 处理软件要求整套无人机处理
8、需要用到航天远景四套软件,分别是MapMatrix4.0、FlightMatrix、DATMatrixV1.0和EPTV1.1。1.5 数据要求v 原始影像(必需)v POS参数文件(必需)2 数据处理操作步骤2.1 数据处理步骤图操作步骤图2.2 空三加密2.2.1 启用软件FlightMatrix2.2.1.1 创建Flightmatrix工程1. 当工程文件不存在时,FlightMatrix创建该工程文件。当工程文件存在时,FlightMatrix加载该工程文件。打开FilghtMatrix建立(加载)工程,以下图2-1所表示:图2-1(FilghtMatrix主界面)2. 点击建立(或
9、加载)工程文件(图2-2),并选择存放路径;图2-22.2.1.2 设置工程选项参数 点击图2-2打开后,弹出工程选项对话框(图2-3)。在工程选项对话框中需要设置工程基础参数、POS参数、航带参数、空三转点、空三解算等。a. 基础参数设置图2-3 POS参数文件:指定POS参数文件,其具体格式在POS参数页面进行设置。 正射纠正方法:指定生成正射影像纠正方法。有经过空三转点、解算方法纠正 和使用POS参数直接纠正两种。 MapMatrix工程文件:新建(加载)MapMatrix工程文件并确定存放路径。在FlightMatrix进行数据处理各步骤中,会创建对应MapMatrix工程,当出现问题
10、而无法自动处理时,能够在MapMatrix中加载该工程文件对数据进行检验。 DEM结果数据名称:设置DEM结果数据名称,最终生成DEM文件在MapMatrix 工程文件所在目录下DEM子目录中,名为DEM结果数据名称.dem。 正射影像结果数据名称:设置正射影像结果数据名称,最终生成正射影像文件在MapMatrix工程文件所在目录下DOM子目录中,名为正射影像结果数据称.tif,并同时生成同名kml文件,可在谷歌 Earth中调入该kml文件,叠加显示正射影像结果。 日志文件名称:设置日志文件名,在处理日志窗口显示消息全部会保留在该日志文 件中。 在日志文件尾部追加:假如选中该选项,当日志文件
11、存在时,在日志文件尾部追 加新消息,当日志文件不存在时,创建该日志文件。当没有选中该选项时,总 是创建新日志文件,假如原日志文件存在,则会被覆盖。 统计时间:在显示日志消息时,是否冠以时间信息。 统计日期:在显示日志消息时,是否冠以日期信息。仅当统计时间信息时,才可 统计日期信息。 DEM格网大小:设置DEM结果数据中DEM格网尺寸。 正射影像像素大小:设置正射影像结果数据中像素尺寸。 参考水准面高程:当使用POS参数直接正射纠正时,指定正射纠正目标水准面高程。b. POS参数设置图2-4 相对航高:设置飞行时,相机距离地面高度。 相机焦距:默认相机焦距,以毫米为单位。 从影像文件中获取相机焦
12、距:假如选中该选项,程序试图从影像文件中获取相机焦距信息,假如获取失败,则使用默认相机焦距;假如没有选中该选项,则直接使用默认相机焦距。 像素大小:默认照片像素大小,以毫米为单位。 从影像文件中获取像素大小:假如选中该选项,程序试图从影像文件中获取像素大小信息,假如获取失败,则使用默认像素大小;假如没有选中该选项,则直接使用默认像素大小。 坐标类型:选择POS参数文件中坐标是大地坐标还是UTM投影坐标。 UTM带号:假如POS参数文件中坐标是UTM投影坐标,设置UTM带号。 北半球:假如POS参数文件中坐标是UTM投影坐标,设置是否是北半球坐标。 偏航角起始方位:设置偏航角起始方位。 偏航角旋
13、转方向:设置偏航角旋转方向。 数据列分隔符:设置POS参数文件字段分隔符。常见分隔符有空格、逗号和制表符等。能够用”t”表示制表符。 影像文件路径前缀:设置影像文件路径前缀。影像文件路径前缀和影像文件名、影像文件路径后缀一起组合成完整影像文件路径。 影像文件路径后缀:设置影像文件路径后缀。 影像文件名长度:设置影像文件名长度。假如影像文件名不足该长度,则会在影像文件名前部补前缀字符。假如影像文件名无需补前缀字符,可将影像文件长度设为-1。 前缀字符:设置当影像文件名长度不足时,在影像文件名前部填充前缀字符。 角度单位:设置POS参数文件中使用角度单位,可选角度、弧度和梯度等。 数据列:设置每个
14、字段在POS参数文件中列号。假如影像文件名是经过POS点ID经组合得到,能够把影像文件名字段和ID字段设置为相同数据列。c. 航带参数设置图2-5 POS参数阈值1)最大俯仰角:设置摄影时飞行姿态最大俯仰角阈值。俯仰角超出该阈值照片将会被忽略。2)最大侧滚角:设置摄影时飞行姿态最大侧滚角阈值。侧滚角超出该阈值照片将会被忽略。 自动创建航带:1)最大航片旋偏角:最大航片旋偏角阈值。当相邻照片旋偏角超出该阈值时,则认为它们分属不一样航带。2)航带最大曲率:设置航带最大曲率阈值。自动创建航带确保其曲率不超出该阈值。3)相邻航片最小重合度:设置相邻航片最小重合度阈值。当相邻照片重合度小于该阈值时,则认
15、为这两张照片分属不一样航带。4)航带最少像片数:设置天天航带最少像片数。少于该照片数航带将会被忽略。d. 空三转点设置图2-6 提取设置1) 初始金字塔宽度设置:指是将原始影像根据一定百分比采样后影像宽度大小。通常数值为原始影像宽度十分之一(提议数值800-1200),其数值越大,精度越高;数值越小,处理速度越快。2) 提取区域大小设置:指是在标准点位范围大小,通常见像素衡量。图2-7 (蓝色区域是影像,黄色栅格将影像划分成M行N列,示例图为3列5行。白 色区域即是提取转点区域,可自行设这该区域范围大小。该区域越大那么整 张影像匹配区域也就越大,处理速度越慢,该区域越小那么整张影像匹配 区域也
16、就越小,处理速度越快)。图2-73) 提取区域设置:把一张影像划分成M行N列形式,进行自动转点。通常默 认格式有3*5,5*3,5*7,7*5;比如:3*5即三列五行标准点位。4) 区域内保留点:每个标准点位保留转点个数。5) 测区编号:对多个测区进行有规则编号。在该模块中测区编号支持1位数, 即1-9;航带编号支持三位数即1-999;影像编号支持3位数,1-999;连接点 编号支持两位数1-99。使得在.xy文件中依据这些编号能快速正确确实定连接 点信息。 运行设置1) 断点续做:对做过转点部分直接跳过,系统会自动接着上次未完成地方开 始转点。这么大大降低了反复工作时间,提升了工作效率。2)
17、 合并已经有数据结果:假如原始工程影像目录下面有影像对应 *.xy文件(其中*代表影像名字),则勾选此项后,原来.xy文件里面统计控制点连接点坐标会合并到新转点结果里。3) 实时看转点结果:在弹出对话框中实时查看影像中转点。4) 最小二乘匹配:匹配精度能提升到子像素,若工程要求较高时候可勾选。5) 运行结束后自动将JPEG影像转换为TIFF:将影像格式进行转换。 匹配方法1) 特征匹配:特征匹配是基于特征来进行匹配,平面或丘陵较多时候推荐使用这 种匹配方法。2) 灰度匹配:灰度匹配是基于灰度来进行匹配,当影像植被较多时候推荐使用这种匹配方法。e. 空三解算设置图2-8 收敛阈值:设置自动判定空
18、三解算是否收敛阈值。该参数为影像像素尺寸倍数。当空三平差解算结果中误差小于影像像素尺寸和该参数值乘积时,即认为空三结果收敛,能够进行后续数据处理。2.2.1.3 自动化处理v 使用工具菜单下“创建POS参数图层文件”可将POS参数点导出到KML格式文件中,方便调入谷歌 Earth等软件查看POS点位。图2-9图2-10图2-11(谷歌 Earth上POS点位)v 点击”开始自动处理”,开始全自动处理数据,或使用分布处理菜单下功效,单步实施各个数据处理阶段。v FilightMatrix自动处理包含:自动划分航线、自动转点、自动平差解算、自动输出全区粗略DEM并输出单片纠正DOM,最终匀光匀色,
19、输出全区快视图。v 处理日志截图(图2-12)图2-12v 全区正摄影像图(图2-13)图2-13n 假如工程精度要求不高,FlightMatrix输出结果全区正射影像图即可满足需求。假如还需要深入制作更精细DEM,正射影像或高精度测图需要继续实施以下操作。2.2.1.4 DATMatrix交互编辑打开DATMatrix交互编辑模块进入DATMatrix交互编辑,打开测区文件simple.aps,进入交互编辑(图2-13)图2-13v 在标准点位增加连接点:双击左边影像列表(树型列表)中任一影像名时,窗口右边就会显示选中影像全局金字塔影像,影像中显现出同名像点和标准点位(若标准点位内不存在同名
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- 无人机 解决 专项 方案 操作 基础 手册
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