一种微小型无人机航拍数据的自动检查方法

摘要

本发明公开了一种微小型无人机航拍数据的自动检查方法，包括如下步骤：A：根据影像和POS信息，进行飞行轨迹和影像的展示；B：根据飞行轨迹和影像的展示进行自动质检分析；C：根据质检分析结果输出质检报告。本发明采用专业用于航飞质量现场检查及评估的自动化软件，可快速获取航飞质量报告，提高无人机数据质检工序的效率及可靠性。一键式操作即可完成航测数据的质量检查，无须专业航测背景简单培训即可掌握，降低作业门槛。提供无人机数据的专业质检报告，且图形化输出结果及指标统计文件为航飞质量评价提供可靠依据；并提供友好的交互界面，可展示影像曝光点、脚印图、姿态超限、影像连接强度等多种信息，便于用户多角度查看数据质量。

说明书

技术领域

本发明涉及无人机航拍数据的质检方法，尤其涉及的是一种微小型无人机航拍数据自动检查方法。

背景技术

无人机所具备的灵活、低成本、快速获取的特点使得无人机航测遥感系统成为继航空摄影、卫星遥感等影像获取的又一新型遥感平台，已被广泛应用在测绘、农业、应急等各个领域。无人机得益于其轻巧便携特点的同时，也存在着抗风性能、姿态稳定性差等缺点，其直接导致影像航向重叠度和旁向重叠度不规则、像片旋偏角较大、航线弯曲度过大等问题,也直接影响着航测成图的精准性,美观性和可靠性，因此在无人机数据获取阶段，需要对航拍数据进行严格的质量检查与评估，以保证其满足成果数据处理需求。

现阶段对于航拍数据的检查缺少有效的质量控制手段，一般是外业航拍获取数据进入内业作业时，由专业人员在空三加密阶段，根据匹配的点来进行影像质量的判定，当发现质量不合格时，只能重飞，造成工期浪费，也增加了生产成本。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可快速获取航飞质量报告，提高无人机数据质检工序的效率及可靠性，降低作业门槛的微小型无人机航拍数据的自动检查方法。

本发明的技术方案如下：一种微小型无人机航拍数据的自动检查方法，包括如下步骤：A：根据影像和POS信息，进行飞行轨迹和影像的展示；B：根据飞行轨迹和影像的展示进行自动质检分析；C：根据质检分析结果输出质检报告。

应用于上述技术方案，所述的自动检查方法中，步骤A中，飞行轨迹和影像的展示包括影像曝光点的显示、影像的脚印图显示、影像的显示、影像航带信息的显示。

应用于各个上述技术方案，所述的自动检查方法中，在步骤A中，在进行飞机轨迹和影像的展示时，还进行姿态角超限显示设置、以及删除可剔除冗余影像。

应用于各个上述技术方案，所述的自动检查方法中，在步骤A中，在删除可剔除冗余影像时，具体操作为删除拐角处或测区外的影像，使其不参与自动质检分析的过程。

应用于各个上述技术方案，所述的自动检查方法中，在步骤A之前，还执行步骤A0：对原始影像进行重采样，再通过SIFT匹配算法在相邻影像间进行同名点自动匹配，利用匹配的同名点和机载POS信息进行空三平差，得到影像准确的POS信息。

应用于各个上述技术方案，所述的自动检查方法中，步骤A中，还根据影像拍摄的相机信息，进行飞行轨迹和影像的展示。

应用于各个上述技术方案，所述的自动检查方法中，步骤B中，进行的自动质检分析的过程包括：影像重叠度计算、高精度POS生成、三维点云生成、高精度DEM生成、测区缩略图生产、影像纹理质量统计中的一项或任意几项。

应用于各个上述技术方案，所述的自动检查方法中，步骤C中，输出的质检报告包括图像化输出和指标化文件输出。

应用于各个上述技术方案，所述的自动检查方法中，其中，图像化输出包括快速生成测区缩略图、稀疏DEM或点云输出、影像重叠度的渲染图；并且，指标化文件输出包括文本和统计表的详细信息输出。

应用于各个上述技术方案，所述的自动检查方法中，在步骤C之后，还执行步骤D：根据输出的质检报告，获取原始影像的质量评价，并确定补救措施。

采用上述方案，本发明采用专业用于航飞质量现场检查及评估的自动化软件，可快速获取航飞质量报告，提高无人机数据质检工序的效率及可靠性。一键式操作即可完成航测数据的质量检查，无须专业航测背景简单培训即可掌握，降低作业门槛。并且，提供无人机数据的专业质检报告，且图形化输出结果及指标统计文件为航飞质量评价提供可靠依据；并提供友好的交互界面，可展示影像曝光点、脚印图、姿态超限、影像连接强度等多种信息，便于用户多角度查看数据质量。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

本实施例提供了一种微小型无人机航拍数据的自动检查方法，其主要用于野外航拍现场获取影像的质量评价，便于航拍外业人员及时发现航飞问题，采取补救措施，如重飞、补飞等；也可用于数据后处理阶段前的数据准备分析，如相机参数、航带重叠度等信息确认，保障数据处理的准确性，提高生产效率。

如图1所示，其中，自动检查方法包括如下步骤：首先步骤A：根据影像和POS信息，进行飞行轨迹和影像的展示，即飞行航迹展示，并且，在一般的情况下，还根据影像拍摄的相机信息，进行飞行轨迹和影像的展示。

其中，飞行轨迹和影像的展示具体如下：

影像曝光点显示：通过POS曝光点确认航迹是否符合规划要求；

影像的脚印图显示:根据影像IMU信息计算其地面覆盖范围；可查看影像是否全覆盖及相机参数是否和影像对应；

影像的显示：进行原始影像的重采样处理并显示，提高浏览处理速度。

姿态角超限显示设置：根据初始POS，采用不同色彩姿态超限的信息，作为影像是否满足要求的辅助判断；

影像航带信息的显示：根据POS信息中的GPS数据，计算出飞机的飞行路径，再利用航偏角阈值，其中，航偏角阈值通常设置为10o，即可计算出影像所属航带；

可剔除冗余影像：对于拐角处或测区外的影像进行删除，不参与质检计算，从而提供质检的精确度。

或者，在步骤A之前，还执行步骤A0：对原始影像进行重采样，再通过SIFT匹配算法在相邻影像间进行同名点自动匹配，利用匹配的同名点和机载POS信息进行空三平差，得到影像准确的POS信息，如此，可以根据精准的POS信息，进行飞行轨迹和影像的展示。

并且，在完成飞行轨迹和影像的展示之后，进行步骤B：根据飞行轨迹和影像的展示进行自动质检分析；进行的自动质检分析的过程包括：影像重叠度计算、高精度POS生成、三维点云生成、高精度DEM生成、测区缩略图生产、影像纹理质量统计中的一项或任意几项。为了确保质检的全面性和质检结果的准确性，一般对以上过程均进行分析，具体地：

影像重叠度计算，是用来计算影像间的重叠度信息，提供（航向、旁向）最大重叠度，最小重叠度，平均度数，连接弱区等信息统计,并可生成重叠度渲染图，通过影像重叠度计算，可以查看影像是否满足重叠度设计要求。

高精度POS计算，是进行影像的区域网平差计算，得到高精度POS数据。根据更新后的POS数据进行影像飞行轨迹、脚印图、IMU超限等信息的更新，并提供高精度POS数据与原始POS的残差。支持输出其他格式的POS文件。

三维点云生成，在计算出高精度POS后，根据共线方程，计算出影像加密点坐标，得到该测区的三维点云数据，进行点云数据的滤波，滤除房屋、树木等非地面点，得到该测区地形的三维点云数据。通过三维点云数据可用于查看影像匹配效果，平差结果是否正确，并可了解测区的地貌状况。

高精度DEM生成，其根据测区的三维点云数据，进行格网内插，得到栅格DEM数据，通过得到的栅格DEM数据，可用于了解到整个测区的覆盖情况、影像匹配情况，对测区地形地貌有一定了解。

测区缩略图生成，进行重采样影像的正射纠正，并进行镶嵌线寻址，生成测区的缩略图，并支持输出tif，img格式的缩略图。测区缩略图可用于快速查看测区全貌，检查航飞影像的质量。若存在非覆盖区域，可即时采取重飞或补飞策略。

影像纹理质量统计，进行影像纹理的直方图、亮度对比度等信息统计，可得到影像定量化的评价。如亮度适合且对比度合理，则影像辨识度越好，反之亦然。

通过进行以上质检分析之后，可以将质检分析结果通过质检报告的形式输出，即步骤C，根据质检分析结果输出质检报告。

其中，进行航片的质检报告输出，主要包括图像化输出和指标化文件输出，航拍质量的图形化输出包括：（1）快速生成测区缩略图：便于飞行覆盖区域的检查、影像质量的检查，例如：纹理、色彩，（2）稀疏DEM或点云的输出：可以用于检测航片的匹配效果，（3）影像重叠度的渲染图：按照影像的重叠度数进行图形化展示，检查是否能够满足匹配要求。

航拍质量的指标化文件输出包括：质检报告的文本和统计表的详细信息输出，包括准确POS信息，重叠度信息、航带信息等。

如此，还可以还执行步骤D：在根据根据输出的质检报告，获取原始影像的质量评价，其中，评价可以根据对飞行航拍质量的影像重叠度计算、高精度POS生成、三维点云生成、高精度DEM生成、测区缩略图生产、影像纹理质量统计等图像化输出和指标化文件输出数据，来确定补救措施，例如，重飞、补飞等；也可用于数据后处理阶段前的数据准备分析，如相机参数、航带重叠度等信息确认，保障数据处理的准确性，提高生产效率。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。