張 龍

（山東省地質(zhì)測繪院，濟(jì)南 250002）

伴隨無人機(jī)產(chǎn)業(yè)近些年的高速發(fā)展，使得無人機(jī)得以在各行各業(yè)實(shí)現(xiàn)廣泛運(yùn)用，在無人機(jī)活躍的眾多領(lǐng)域中，應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)當(dāng)屬無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)，它通過與三維建模軟件的配合，可以在工程建設(shè)規(guī)劃、管線維護(hù)監(jiān)測、考古文物保護(hù)等領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用。由于目前這項(xiàng)技術(shù)仍然不太成熟，并且有很多缺點(diǎn)急需完善。為了提升無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)的運(yùn)用效率，需要在鏡頭分辨率、傳感器靈敏度、三維建模軟件優(yōu)化等方面做出改進(jìn)，從而提升整體技術(shù)效率。

1 無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)的應(yīng)用

1.1 無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)

在國際無人機(jī)遙測領(lǐng)域中，傾斜攝影技術(shù)算是一種較為新穎的技術(shù)，它的特點(diǎn)在于數(shù)據(jù)的獲取和預(yù)處理都在無人機(jī)中完成，由于無人機(jī)所集成的多種傳感器，使得無人機(jī)可以從多種角度和位置對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行技術(shù)模型數(shù)據(jù)收集工作，從高效的掌握目標(biāo)物體的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，有利于下一步工作精準(zhǔn)的開展與進(jìn)行。無人機(jī)在目標(biāo)物體的正上方所拍攝的數(shù)據(jù)影像資料稱為“正片”，而從斜多個(gè)斜角位置進(jìn)行拍攝的影像資料稱為“斜片”，正是通過多張“正斜片”數(shù)據(jù)影像資料進(jìn)行堆疊，而形成整個(gè)目標(biāo)物體的具體數(shù)據(jù)模型，從而幫助工作人員詳細(xì)的了解目標(biāo)物體的各項(xiàng)信息。由于某些無人機(jī)上攜帶有高性能的專業(yè)繪圖顯卡，從而可以實(shí)現(xiàn)高精度的圖像數(shù)據(jù)處理與高效的三維建模過程，有利于快速分析突發(fā)問題的具體情況，同時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場狀況繪制，給予后臺(tái)指揮人員第一手的數(shù)據(jù)資料。

1.2 無人機(jī)數(shù)字影像數(shù)據(jù)收集

在無人機(jī)數(shù)據(jù)資料收集過程中，通常會(huì)收集數(shù)據(jù)點(diǎn)圖像信息，當(dāng)面對(duì)數(shù)據(jù)資料類似的情況時(shí)，通常運(yùn)用數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)類型進(jìn)行歸類和劃分，然后在進(jìn)行詳細(xì)區(qū)分，并歸類為點(diǎn)與線所構(gòu)成單獨(dú)區(qū)域。另外數(shù)據(jù)信息提取中需要做到真實(shí)有效，并且與目標(biāo)物體的實(shí)際情況相結(jié)合，在遇到復(fù)雜情況時(shí)還需要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和研究，從而準(zhǔn)確確定目標(biāo)地點(diǎn)的情況。

1.3 關(guān)于無人機(jī)的影像匹配技術(shù)

這種技術(shù)通常采取固定的算法將多種影像數(shù)據(jù)同名點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行識(shí)別和融合，而要完成這樣的工作就必須在前期進(jìn)行目標(biāo)數(shù)據(jù)檢測，從而完成數(shù)據(jù)的視覺計(jì)算，以方便后期進(jìn)行圖像融合。這項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)多個(gè)領(lǐng)域普遍應(yīng)用，并且得到廣泛的好評(píng)，也正是由于無人機(jī)遙控?cái)z影技術(shù)的應(yīng)用靈活度高，這項(xiàng)技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)快速普及。由于新算法的運(yùn)用，使得特征點(diǎn)的測量與匹配的精度可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制，根據(jù)不同的需要，可以運(yùn)用多種不同的算法來進(jìn)行測量與匹配，具體包括下列幾種：灰度圖像匹配算法、特征圖像匹配算法、理解與翻譯圖像匹配算法。

2 無人機(jī)傾斜測量技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 在橋梁檢測方面的運(yùn)用

針對(duì)橋梁進(jìn)行檢測工作時(shí)，需要對(duì)整體外觀以及結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行檢查和判定，在進(jìn)行外觀檢查時(shí)，傳統(tǒng)方法是通過肉眼和一些檢測工具來進(jìn)行檢測，查看橋梁是否出現(xiàn)裂縫以及結(jié)構(gòu)缺損等問題，用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行橋梁檢測時(shí)，通常需要檢修人員懸掛在橋面下方，或者從高臺(tái)上進(jìn)行檢測，在面對(duì)一些跨度較大的特殊結(jié)構(gòu)橋梁（例如跨海大橋、斜拉橋等）時(shí)，所耗費(fèi)的人力及物力則更為巨大，人工作業(yè)不僅受到工人體力及狀態(tài)的影響，同時(shí)對(duì)于工人的安全也會(huì)造成威脅，因此無人機(jī)傾斜測量技術(shù)的運(yùn)用將檢測人員從危險(xiǎn)和繁瑣的工作中解脫出來。無人機(jī)利用自身優(yōu)秀的懸停能力搭配高分辨率的相機(jī)以及激光雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的整體三維建模，幫助維護(hù)人員詳細(xì)的分析橋梁承力結(jié)構(gòu)是否存在裂縫以及缺損，從而在經(jīng)濟(jì)成本以及人力成本上為企業(yè)節(jié)約大量資源。

2.2 在文物保護(hù)方面的運(yùn)用

我國是一個(gè)具有悠久文化歷史的文明古國，因此歷朝歷代留下的文物數(shù)量數(shù)不勝數(shù)，體積上更是大小不一，而針對(duì)大型文物的保護(hù)工作歷來是文物保護(hù)部門較為頭疼的一件事，例如“樂山大佛”、“龍門石窟”、“布達(dá)拉宮”等世界文化遺產(chǎn)的保護(hù)及修復(fù)工作，針對(duì)這種規(guī)模較大的文物修復(fù)及維護(hù)測量工作采用人工方式，往往存在成本高昂周期較長的問題，當(dāng)運(yùn)用無人機(jī)傾斜測量攝影技術(shù)配合三維建?？梢詼?zhǔn)確的確定大型文物表面的損傷程度，建立大型文物的全面三維信息，避免因?yàn)槿斯な謩?dòng)測量而出現(xiàn)的文物損傷問題，無人機(jī)傾斜測量攝影技術(shù)可以在避免直接接觸文物的情況下對(duì)文物實(shí)現(xiàn)精確測量，減少文物修復(fù)測量工作所耗費(fèi)的時(shí)間，幫助文物修復(fù)人員減少工作量。

2.3 隧道與管線的測量工作

在遇到地鐵、鐵路隧道以及城市管線規(guī)劃等方面的測量工作時(shí)，無人機(jī)傾斜測量技術(shù)搭配三維建?？梢园l(fā)揮巨大的作用，例如在地鐵及隧道的工程驗(yàn)收階段，需要進(jìn)行隧道結(jié)構(gòu)檢查，查看是否存在滲水裂縫的問題，這種檢測工作用傳統(tǒng)方式作業(yè)時(shí)需要人工進(jìn)入隧道內(nèi)部進(jìn)行手動(dòng)檢測，傳統(tǒng)方式的問題在于效率低下以及不能保證工人的安全問題，如果采用無人機(jī)測繪搭配三維建模即可按照預(yù)定設(shè)置的程序進(jìn)行測繪工作，對(duì)隧道內(nèi)部進(jìn)行全景建模，從而幫助工程人員查看結(jié)構(gòu)是否存在破損。另外城市管線規(guī)劃也同樣可以運(yùn)用無人機(jī)搭配三維建模，短時(shí)間內(nèi)將城市的詳細(xì)數(shù)據(jù)資料收集起來，方便規(guī)劃部門設(shè)計(jì)預(yù)定線路規(guī)劃方案。

3 結(jié)束語

無人機(jī)傾斜測量技術(shù)自身的優(yōu)點(diǎn)是可以快速高精度進(jìn)行數(shù)據(jù)收集工作，并且這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，因此無人機(jī)測繪技術(shù)未來的發(fā)展前景十分廣大，有關(guān)部門要積極培養(yǎng)無人機(jī)測繪方面的專業(yè)人才，將無人機(jī)測繪技術(shù)不斷完善。