低空无人机航测露天矿三维重构方法与试验
2018-04-08李长青曹明兰李亚东武胜林
李长青,曹明兰,李亚东,2,武胜林
(1. 北京工业职业技术学院,北京 100042; 2. 北京林业大学精准林业北京市重点实验室,北京 100083)
无人机(unmanned aerial vehicle)是自带飞行控制系统和导航定位系统的无人驾驶飞行器[1-2],具有灵活性高、云下飞行、影像分辨率高、时效性强、成本低等优点[3]。以无人机为平台的低空数字摄影测量广泛运用于灾害应急[4-5]、资源环境监测[6]、基层测绘[7-9]等领域。随着通信技术的发展,无人机机型及传感器的性能也得到不断提高,使得无人机影像快速三维建模成为可能[10-11]。露天矿三维重构的DSM数据展示方式具有形象、直观、准确、多维度、信息丰富等特点,有利于管理者对矿区整体空间布局的快速把握,有助于改进采矿工作者对地质数据的理解,能够有效提高对矿区布局信息的交流效率,有效提升决策指挥者的空间分析能力[12-14]。露天矿的DSM搭配二维DOM能够使露天矿废弃物分布现状调查、生态环境影响调查、作业部署指挥等工作事半功倍。因此,研究基于无人机航测技术进行露天矿三维地质建模技术具有重要的现实意义和实用价值[15-16]。本文将利用测图鹰X100搭载SONY a7R数码相机对阳光露天矿进行低空航空摄影,以OpenCV计算机视觉库为基础,运用VC++二次开发,借助SBA平差库对所采集的少量控制点进行光束法平差,再用PMVS算法生成密集点云,建立露天矿三维地质模型DSM和正射影像图DOM,并检查成果精度。
1 数据采集
1.1 设备参数
本文采用测图鹰X100航测遥感无人机系统,机长60 cm,翼展100 cm,起飞重量2 kg,巡航速度75 km/h,起飞方式弹射架弹射起飞,配备GPS/INS自主巡航系统、地面站控制系统及空地通讯数据链组件,搭载了SONY a7R数码相机,通过检校机构检校参数见表1。……
