馬旭 崔俊生

摘 要：隨著我國的通信技術(shù)、科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，測繪無人機的誕生充分證實了我國科技的發(fā)達。在傳統(tǒng)的測繪工作、地理檢測、災(zāi)害應(yīng)急處理等方面測繪無人機憑著操作簡單、成本較低等優(yōu)勢逐漸代替了人工測繪的工作。但是近年來隨著環(huán)境惡劣的加劇，在很多城市中都會出現(xiàn)霧霾，也嚴重影響了測繪無人機的工作質(zhì)量。因此，本文將研究測繪無人機低空數(shù)字航攝影響去霧霾的方法，使測繪無人機可以更高效的工作。

關(guān)鍵詞：測繪無人機；低空數(shù)字航攝影像；去霧霾研究

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的經(jīng)濟水平也有了逐漸的提升，人們的出行的交通工具也有自行車轉(zhuǎn)變成了小汽車，但是這樣的轉(zhuǎn)變雖然給人們帶來出行的方便，但是對環(huán)境卻有了嚴重的危害。汽車的尾氣排放就是造成霧霾的重要因素之一，不但影響人們的身體健康，給人們造成呼吸道疾病等，還嚴重影響了能見度。測繪無人機作為近年來測繪的重要工具，主要以影響等方式將測繪結(jié)果呈現(xiàn)給工作人員，但是由于霧霾的出現(xiàn)，嚴重影響了影響的呈現(xiàn)，給測繪工作帶來難度。針對這樣的現(xiàn)象出現(xiàn)，研究相關(guān)的解決方案是首要任務(wù)。

一、測繪無人機的優(yōu)勢

近年來，在測繪領(lǐng)域的工作過程中已經(jīng)廣泛使用測繪無人機進行勘測工作，針對一些突發(fā)狀況測繪無人機可以進行有效的應(yīng)對，自然災(zāi)害是不可抗拒的突發(fā)性災(zāi)害，例如山體滑坡、森林火災(zāi)等，對于這些狀況的出現(xiàn)，如果使用人工進行檢測肯定會對人員帶來一定的危害，但是利用測繪無人機遙感技術(shù)就可以在短時間內(nèi)對災(zāi)害現(xiàn)場進行航拍，將影像數(shù)據(jù)傳達給相關(guān)的工作人員，可以對災(zāi)害現(xiàn)象及時制定解決方案，降低了損失，對我國的國土測繪領(lǐng)域也有重要的作用，經(jīng)過測繪無人機的航拍數(shù)據(jù)，可以清晰的掌握我國的國土情況，有利于國土資源的檢測和調(diào)查，由于測繪無人機航拍影響清晰，還廣泛應(yīng)用于區(qū)域策劃等方面；另外，測繪無人機在運行成本方面也相對較低，不需要飛機駕駛員和面積較大的起飛場地，只要對無人機數(shù)據(jù)進行輸入，人工遠程操控就可以完成工作任務(wù)，極大程度上縮短了工作時間，提高了工作效率，還節(jié)省了大量的費用。

二、霧霾對測繪無人機低空數(shù)字航攝影像的影響

測繪無人機通過紅外掃描儀、數(shù)碼相機等獲取測繪數(shù)據(jù)，然后再用計算機對圖片或者影響進行處理，將測繪結(jié)果呈現(xiàn)給工作人員。其實測繪無人機對大多的天氣情況都可以進行忽視，可以透過云層對目標進行測繪，但是在遇到霧霾的情況下就嚴重降低了工作效率。霧霾天氣是一種嚴重的大氣污染現(xiàn)象，空氣中含有大量并且超標的懸浮顆粒，使大氣出現(xiàn)渾濁的現(xiàn)象，并且對視線造成一定的影響，嚴重的霧霾天氣將能見度惡化，因此，在霧霾的天氣情況下，測繪無人機即使是進行測繪工作，但是所拍攝的影像也由于霧霾中的顆粒將測繪結(jié)果不能有效的呈現(xiàn)出來，很多測繪單位使用無人機測繪時，如果遇到霧霾的天氣，那就只能進行等待，等天氣晴好在進行測繪，嚴重降低了工作效率，也可以說霧霾天氣是測繪無人機的致命傷害。

為了可以提高測繪無人機的工作效率，相關(guān)的工作人員必須要對霧霾天氣做出有效的應(yīng)急方案，雖然無法改變天氣情況，但是可以從測繪無人機的數(shù)據(jù)入手，將測繪無人機在霧霾中所拍攝出來的影像經(jīng)過一系列的優(yōu)化將測繪結(jié)果有效的呈現(xiàn)出來。

三、測繪無人機低空數(shù)字航攝影像去霧霾的研究

（一）大氣輻射傳輸方程法

大氣輻射傳輸是指電磁波在大氣界質(zhì)中的傳播輸送過程。大氣中吸收太陽輻射的主要成分是氧氣、臭氧、水汽、二氧化碳、甲烷等，不同氣體對不同波段輻射的吸收作用也不同。這種性質(zhì)稱為大氣對輻射能的選擇吸收。散射作用的強弱取決于入射電磁波的波長及散射質(zhì)點的性質(zhì)和大小。當散射粒子的尺度遠小于波長時，稱為分子散射或瑞利散射，散射系數(shù)與波長的四次方成反比，主要是空氣分子的散射。當粒子尺度可與波長相比擬時，稱為米氏散射，散射系數(shù)是波長和粒子半徑的一個復(fù)雜函數(shù)。當粒子尺度遠大于波長時，稱為無選擇性散射。散射系數(shù)與波長無關(guān)。電磁波在大氣中的傳輸規(guī)律對于研究地球輻射能量收支、環(huán)境資源遙感及反演大氣溫度和濕度的分布情況有重要意義。因此，大氣輻射傳輸模式可以應(yīng)用于氣候研究和遙感研究領(lǐng)域。

在對人眼視物呈色機理、真彩色數(shù)字影像獲取存儲表達、無人機低空數(shù)字航攝技術(shù)流程的分析基礎(chǔ)上，依據(jù)霧霾在可見光中傳輸?shù)奈锢硖匦裕么髿廨椛鋫鬏敺匠?，結(jié)合無人機低空數(shù)字航攝技術(shù)特征，建立了霧霾天低空數(shù)字航攝影像的成像模型。

（二）RGB色彩空間模型法

根據(jù)建立的霧霾天成像模型，在影像空間域上利用RGB彩色空間模型揭示了低空數(shù)字航攝影像的降質(zhì)機理。分析了霧霾天低空數(shù)字航攝影像中霧霾的空間分布特征以及影像的成像特征?；诮蒂|(zhì)機理建立了影像退化與復(fù)原過程模型。

（三）霧霾成像的檢測原理與方法

霧霾檢測點粗差檢測與剔除方法。采用空間插值理論方法解決了霧霾成像估值的求解問題，實現(xiàn)了對霧霾天可見光路徑衰減和輻射源衰減的復(fù)原。

四、研究結(jié)果

對比分析了國內(nèi)外數(shù)字影像評價方法，提出了基于灰度共生矩陣的角二階矩、信息熵和對比度3個去霧霾影像評價指標。利用本文提出的影像去霧霾方法，開發(fā)了應(yīng)用程序，對低空數(shù)字航攝去霧霾影像進行了主客觀評價。主觀評價結(jié)果表明，去霧疆后影像清晰度有了很大提高，色調(diào)正常，反差適中，能夠滿足測繪有關(guān)規(guī)范中的質(zhì)量要求?？陀^評價結(jié)果表明，去霧霾后影像對比度和信息熵有了很大的提高，角二階矩減小，說明影像構(gòu)像紋理更加細致，更加清晰，包含了更多的信息量，通過影像主客評價驗證了本文影像去霧霾方法的有效性和實用性。

五、結(jié)語

由于近年來大氣污染的嚴重現(xiàn)象，不僅對人體有一定的危害外，還嚴重影響了測繪無人機的正常工作效率，因此，針對這樣的情況相關(guān)的工作人員應(yīng)該全面掌握我國現(xiàn)今的研究技術(shù)，及時制定出解決方案，讓測繪無人機可以進行發(fā)揮出更多的作用，面對任何天氣狀況都可以正常工作。研究人員要有不斷進取、不斷鉆研的精神，時刻保持清醒的頭腦，面對出現(xiàn)的情況臨危不亂，從而促進我國技術(shù)有更好的發(fā)展。

參考文獻

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[2]關(guān)于輕型無人機航攝影像的質(zhì)量探討[J].楊愛玲，于洪偉，鄭燦輝.測繪與空間地理信息.2011（02）

（作者單位：1.北京蒼穹數(shù)碼技術(shù)有限公司；2.銀川科昊測繪科技有限公司）