基于光流法地形跟随的矿区复杂地形无人机摄影测量

摘要

受开采沉陷或地表资源剥离的影响,矿区地形一般较为复杂.传统摄影测量作业时根据矿区平均高程和测量精度要求,设计一个固定航高,按照该高度进行无人机影像采集.该方法因受地形起伏的影响,测区内摄影比例尺、影像重叠度、分辨率相差较大,导致测量精度不一致,甚至无法构成立体视觉条件,导致空三加密失败.为克服传统方法的不足,在分析地形起伏对测量精度影响的基础上,基于地形跟随技术,采用轻小型机器视觉模块,通过设计开发基于拓扑约束的快速光流估计算法,实时估计无人机相对地面的航高,并根据地形变化调整无人机飞行高度,实现实时地形跟随的矿区复杂地形摄影测量,从而保证在矿区复杂地形条件下摄影比例尺、影像重叠度、分辨率一致,满足精度均匀的摄影测量条件.研究表明:在矿区复杂地形条件下,能够达到1:500大比例尺矿区地形图测绘精度要求,证明了该方法的有效性.