大疆P1電力變壓站精細(xì)三維建模成果案例展示

時(shí)間：2021-02-02作者：長(zhǎng)沙群力測(cè)繪科技有限公司瀏覽：120

全畫(huà)幅相機(jī)可以執(zhí)行較安全的航高獲取較好的成像質(zhì)量，通過(guò)環(huán)繞拍攝可以多角度獲取測(cè)區(qū)的幾何結(jié)構(gòu)。使用1英寸與C畫(huà)幅難以實(shí)現(xiàn)的重建效果，使用全畫(huà)幅相機(jī)卻能很容易的做到。

以大疆禪思P1為例，其全畫(huà)幅規(guī)格的相機(jī)配合35mm焦距的鏡頭，每提升100米相對(duì)航高，正射地面分辨率降低31.25px/pixel。地面分辨率的概念為：影像上每一個(gè)像素點(diǎn)的大小采集到的地面實(shí)際距離，從這個(gè)概念我們可以推出：GSD/α=H/f，其中GSD為地面分辨率、α為像元尺寸（傳感器對(duì)地面景物進(jìn)行掃描采樣的較小單元，可以通過(guò)傳感器長(zhǎng)寬尺寸分別除以分辨率的長(zhǎng)寬計(jì)算）、H為相對(duì)航高，f為相機(jī)的焦距。

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當(dāng)比例尺確定時(shí)，GSD為已知量，即GSD=H*α/f。這時(shí)獲取相同地面分辨率所需要的相對(duì)航高取決于相機(jī)。以1英寸傳感器相機(jī)與禪思P1全畫(huà)幅相機(jī)對(duì)比為例，1英寸相機(jī)像元尺寸與焦距的比值為0.00027。禪思P1 35mm焦距鏡頭的比值為0.00129，將這兩個(gè)比值帶入GSD計(jì)算公式，可以看出，獲取相同地面分辨率的影像，全畫(huà)幅相機(jī)飛行的相對(duì)高度遠(yuǎn)**1英寸傳感器尺寸的相機(jī)。除了航高的優(yōu)勢(shì)外，P1的像元尺寸要遠(yuǎn)大于1英寸傳感器的相機(jī)，也可以帶來(lái)較高的成像質(zhì)量。

 

航高確定后，無(wú)人機(jī)的飛行速度受相機(jī)的曝光間隔與相機(jī)曝光參數(shù)影響。前者是每?jī)蓚€(gè)曝光時(shí)刻的間隔，航高越低時(shí)，相同重疊率每?jī)蓚€(gè)曝光時(shí)刻無(wú)人機(jī)飛行距離越短，這時(shí)主要是相機(jī)自身的較短曝光間隔影響航速；而航高越高，相同重疊率的每?jī)蓚€(gè)曝光時(shí)刻的無(wú)人機(jī)飛行距離越長(zhǎng)，這時(shí)主要由曝光參數(shù)影響航速。相機(jī)的曝光參數(shù)與像移相關(guān)，攝影測(cè)量規(guī)范要求像移的大小＜1/3GSD。根據(jù)我們以前分享的教程《航測(cè)相機(jī)的曝光設(shè)置（一）》可以得出幾個(gè)結(jié)論：1、當(dāng)天氣較好時(shí)，可以設(shè)定的快門(mén)速度較快，在滿足像移符合規(guī)范的前提下，航高越高，可以設(shè)定航線飛行速度越快。2、當(dāng)天氣較暗時(shí)，可以適當(dāng)降低航速，將快門(mén)的曝光速度降低，禪思P1具備的低噪高感成像可以有效延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間。

 

綜上所述，使用禪思P1全畫(huà)幅相機(jī)進(jìn)行航測(cè)，可以以較高的航高獲取高分辨率的影像，航高增加以后可以加快航線飛行速度，提高外業(yè)效率，同時(shí)曝光參數(shù)的控制也較容易，可以有效的延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間。

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結(jié)合禪思P1全畫(huà)幅相機(jī)進(jìn)行航測(cè)作業(yè)的優(yōu)勢(shì)，WayPoint Master對(duì)禪思P1進(jìn)行了全面適配，可以通過(guò)WayPoint Master使用M300 RTK搭載禪思P1進(jìn)行正射仿地、環(huán)繞仿地、帶狀仿地、精細(xì)仿地(毫米級(jí)分辨率仿地飛行)、折線環(huán)繞、區(qū)域環(huán)繞、電力航線、立面測(cè)繪、縱向航線、單點(diǎn)環(huán)繞航線等各種航測(cè)外業(yè)解決方案航線規(guī)劃。

 

WayPoint Master**的自動(dòng)環(huán)繞傾斜航線規(guī)劃與五鏡頭相比每個(gè)平方公里可以節(jié)省80%~90%的影像數(shù)量，用戶內(nèi)業(yè)處理流程較高效，可以實(shí)現(xiàn)外業(yè)與內(nèi)業(yè)同步處理的效率。在拿到樣機(jī)后，我們?cè)谖靼材车剡M(jìn)行了外業(yè)測(cè)試，下面我們來(lái)分享這次測(cè)試數(shù)據(jù)以及處理流程。

 

 

 

數(shù)據(jù)背景

 

1、測(cè)區(qū)面積：1km2

2、作業(yè)設(shè)備：M300 RTK、禪思P1

3、作業(yè)方式：環(huán)繞飛行

4、影像數(shù)量：4823

5、作業(yè)時(shí)長(zhǎng)：8架次（電池100+循環(huán)次數(shù)）

6、處理軟件：大疆智圖、CC

7、作業(yè)航高：96米

8、飛行速度：10m/s

9、航線規(guī)劃：WayPoint Master

 

作業(yè)流程

 

1、航線規(guī)劃：

繪制KML范圍，打開(kāi)WayPoint Master M300航線設(shè)計(jì)區(qū)域航線設(shè)計(jì)功能，根據(jù)需要的航攝參數(shù)設(shè)置航線生產(chǎn)參數(shù)。本次測(cè)試項(xiàng)目航高為96米，P1按96米航高執(zhí)行航線任務(wù)時(shí)，正射分辨率為30px，-45°


傾斜視主點(diǎn)分辨率約為1.69cm。

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為了避免航點(diǎn)過(guò)多導(dǎo)入遙控器產(chǎn)生卡頓，WayPoint Master會(huì)自動(dòng)根據(jù)測(cè)區(qū)任務(wù)航點(diǎn)數(shù)量每300個(gè)航點(diǎn)切割一個(gè)任務(wù)，并且同時(shí)生產(chǎn)forVerify校驗(yàn)航線，方便導(dǎo)入第三方軟件校驗(yàn)航線飛行軌跡。

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生產(chǎn)好的航線任務(wù)文件為KML格式，可以通過(guò)航點(diǎn)飛行的方式導(dǎo)入M300 RTK。

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2、像控點(diǎn)布設(shè)

 

抵達(dá)測(cè)區(qū)后根據(jù)測(cè)區(qū)情況布設(shè)控制點(diǎn)與檢查點(diǎn)，測(cè)區(qū)共布置地面控制點(diǎn)10個(gè)，地面檢查點(diǎn)2個(gè)，房角檢查點(diǎn)4個(gè)。

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3、調(diào)用航線執(zhí)行任務(wù)

 

組裝好飛機(jī)將遙控器開(kāi)機(jī)后再將*行器開(kāi)機(jī)，打開(kāi)導(dǎo)入的航線任務(wù)，調(diào)整合適的曝光參數(shù)，上傳任務(wù)并執(zhí)行。

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4、內(nèi)業(yè)處理

 

禪思P1存儲(chǔ)的影像數(shù)據(jù)命名結(jié)構(gòu)為DJI+任務(wù)執(zhí)行年月日時(shí)間+任務(wù)名與架次數(shù)，禪思P1已經(jīng)將進(jìn)行天線改正寫(xiě)入到XMP信息中，導(dǎo)出時(shí)*特殊設(shè)置，直接復(fù)制即可。數(shù)據(jù)總大小為59.2GB，使用高速讀卡器傳輸數(shù)據(jù)，時(shí)間僅需幾分鐘。

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本次數(shù)據(jù)分別使用大疆智圖與CC集群處理，處理時(shí)間如下：

從處理時(shí)長(zhǎng)可以看出，當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少時(shí)，使用大疆智圖的處理時(shí)間是遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于CC的，當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多時(shí)，CC可以發(fā)揮出集群運(yùn)算的效率優(yōu)勢(shì)。使用大疆智圖進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以大大提高單機(jī)數(shù)據(jù)處理效率。

 

 

5、精度檢核

 

大疆智圖控制點(diǎn)與檢查點(diǎn)報(bào)告如圖

 

CC控制點(diǎn)與檢查點(diǎn)報(bào)告如圖

6、模型效果

 

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總結(jié)

 

使用大疆經(jīng)緯M300 RTK與禪思P1的組合進(jìn)行傾斜攝影測(cè)量，客戶可以沿用精靈4 RTK既有的五向飛行、大疆全新推出的智能掃擺拍攝或者我們推薦的環(huán)繞飛行，無(wú)論是哪一種作業(yè)方式，都遵循攝影測(cè)量原理，客戶*掌握新的知識(shí)即可延續(xù)原來(lái)的處理方式獲取高精度的成果。并且由于飛機(jī)端可以輸出精確的外方位元素加之全畫(huà)幅相機(jī)的畸變參數(shù)較小且同等光照條件下成像較扎實(shí)，獲取高精度航測(cè)成果會(huì)變得較加容易。

 

結(jié)合前文介紹，禪思P1的推出對(duì)行業(yè)效率提升的影響是革命性的，平民化的價(jià)格，可以迅速在行業(yè)內(nèi)將全畫(huà)幅航測(cè)普及開(kāi)來(lái)，讓大部分行業(yè)用戶都可以使用全畫(huà)幅相機(jī)進(jìn)行航測(cè)。與精靈4 RTK相比M300RTK+禪思P1+WPM的組合可以將外業(yè)效率提高5-7倍，與C畫(huà)幅五鏡頭相比M300RTK+禪思P1+WPM的組合可以將大范圍航測(cè)數(shù)據(jù)的影像數(shù)量從動(dòng)輒幾十萬(wàn)銳減到幾萬(wàn)。外業(yè)節(jié)省人力差旅成本，內(nèi)業(yè)節(jié)省數(shù)據(jù)處理成本與時(shí)間，使用M300 RTK+禪思P1+WPM用戶的單位時(shí)間產(chǎn)值必將**其他**。

 

2021年將是全畫(huà)幅相機(jī)航測(cè)普及的一年，也將是從業(yè)者洗牌的一年。



 


長(zhǎng)沙群力測(cè)繪科技有限公司專注于投線儀,對(duì)講機(jī),水準(zhǔn)儀,*,經(jīng)緯儀等

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