[发明专利]一种基于AI免像控点的无人航拍自动成像系统

说明书

本发明提出了一种基于AI免像控点的无人航拍自动成像系统，包括无人机设备，所述无人机设备为固定翼无人机，其上搭载有电源模块、通信模块、激光扫描仪、GNSS高精度定位模块、MEMS惯性导航模块、IMU姿态测量模块、高速数据采集存储模块和全画幅航摄相机；具体步骤包括：相机参数精准测定、三维航线绘制、架设基站、获取移动站和基准站所存储的数据信息、解算三维地理坐标信息、自动飞行与拍摄、导入当次无人机低空摄影航拍照片、EXIF信息读取、稀少像控点精度校准。本发明的可以批量多次导入航拍照片，对导入的照片进行影像质量检测，分析出是航线内坐标误差范围，快速进行PPK数据写入及轨迹图的绘制，危险困难地区实现高精度测图并有效规避了安全风险。

技术领域

本发明涉及航空摄影技术领域，特别是指一种基于AI免像控点的无人航拍 自动成像系统。

背景技术

传统的大飞机航空摄影测量具有航时长、机动性差、实时性低、成本较高、 精度受限、不适合危险区域等缺点，近几年迅速发展起来的无人机低空数字航 空摄影测量技术弥补了传统有人机航测的不足，正逐步成为卫星遥感、有人机 遥感和地面遥感的有效补充手段，特别适用于快速获取小面积、飞行困难地区 高精度的大比例尺数字地图。然而，无人机航测影像的像幅较小、像对较多， 且影像质量易受天气和飞行质量的影响，无人机低空摄影测量的像控点数量更 多、分布要求更高，像控测量的外业工作量更大。

无人机飞控的GPS单点定位精度太差，三维建模是需要使用大量的像控点 去矫正图像的畸变，但是有些特殊地形外业人员很难不舍像控点，为了减轻工 作量，减少大部分像控点甚至不需要像控点，就必须提高飞机POS点的经度，PPK 技术均可达到厘米级精度。PPK基准站保持连续观测，初始化后的流动站迁站到 下一个待定点并保持对卫星的连续跟踪，在定位观测后，对两台GPS接收机所 采集的数据进行测后的联合处理，从而计算出流动站在响应时间上的坐标位置。 无人机倾斜摄影所拍摄的照片，通过采用PPK技术所产生的坐标位置，将其写 入照片中，对三维建模具有很重要的意义，后期也不需要进行图像畸变的矫正 工作。因此设计一种基于免像控PPK数据的倾斜摄影影像智能写入方法是十分 有必要的。

发明内容

本发明提出一种基于AI免像控点的无人航拍自动成像系统，能够以解决上 述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种基于AI免像控点的无人航拍自动成 像系统，包括无人机设备，所述无人机设备为固定翼无人机，其上搭载有电源 模块、通信模块、激光扫描仪、GNSS高精度定位模块、MEMS惯性导航模块、IMU 姿态测量模块、高速数据采集存储模块和全画幅航摄相机；

具体步骤包括：

a.相机参数精准测定：基于室外三维检校场对航摄相机的内方位元素进行 精准检校，获取精准相机参数、镜头畸变参数和相机GNSS天线安装偏心距；

b.三维航线绘制、架设基站：计算出航线间隔、摄影基线、相对航高、最 低点分辨率、最高点航向重叠度、最高点旁向重叠度；在固定翼无人机免像控 点三维建模与测图装置起飞前，架设由基准站GNSS接收机和静态基站电台总成 组成的基站；

c.获取移动站和基准站所存储的数据信息，解算三维地理坐标信息，将获 取到的位置数据通过特定计算机软件进行线性组合，形成虚拟的载波相位观测 量，确定接收机之间的相对位置，引入基准站的已知坐标，获得无人机航拍的 三维坐标；

d.自动飞行与拍摄，由架设的基站进行遥控或按步骤二设计的飞行路线由 自驾仪控制固定翼无人机免像控点三维建模与测图装置自动飞行；

e.导入当次无人机低空摄影航拍照片，EXIF信息读取：无人机拍摄照片按 照指定轨迹路线进行等距或等时拍照，记录数码照片的属性信息和拍摄数据， 通过软件读取EXIF信息，获取相应照片的位置信息；