基于无人机倾斜摄影的快速三维建模方法研究

近年来,随着无人机技术、倾斜摄影技术以及三维建模技术的发展,基于无人机倾斜影像的快速三维建模己成为测绘领域的一项新技术。本文阐述了无人机倾斜摄影测量的定义和特点,研究了运用Context Capture进行快速三维建模的技术路线和方法。     

无人机倾斜摄影技术在城市三维建模中的应用探讨

无人机倾斜摄影在城市三维建模中的技术逐渐成熟,传统的正射影像已无法满足高精度的城市三维模型建立,本文针对这一现象,利用前、后、左、右和下视五镜头传感器完成了倾斜摄影测量三维重建,结合小范围测区实例验证了倾斜摄影三维实景快速建模的可行性。     

倾斜摄影在港口码头技术状态评定中的实践与应用

港口码头是关系国民经济发展的重要基础设施。根据港口设施维护技术规范要求,需要定期进行技术状态评定以判断码头水工结构状态是否满足安全生产需要。文章介绍了一种通过无人机设备辅助技术状态评定、出具技术状态评定报告的方法。通过无人机倾斜摄影进行实景建模,创建真实港口码头高分辨率三维模型,方便检测人员对码头全局状况有所把控,出具报告的内容更加直观。     

无人机倾斜摄影技术在水利工程测量中的应用研究

由于传统水利工程测量应用技术测量高程误差大,高程拟合效果差,为此研究无人机倾斜摄影技术在水利工程测量中的应用。控制激光扇面在水平旋转方向上的夹角大小,并将坐标系进行转换后对测量系统进行标定。计算信号传播路径中的对流层延迟量,消除观测值噪声,得到卫星轨道中的精准数据。运用空三测量的方法完成摄影图像的解析,建立所拍摄工程的三维模型。计算测量图像的边界距离地面水平距离,根据无人机飞行过程中覆盖重叠度,调整摄影的倾斜角度控制曝光,多次重复测量并对数据进行校准完成测量。实验结果表明,所有测量的公共点高程误差均在3 m之内,符合预期标准,能够精确测量高程的变化范围,实现无人机倾斜摄影技术在水利工程测量中的较好应用。     

无人机LiDAR及倾斜摄影测量技术在复杂河道工程测绘中的融合研究

复杂河道工程测绘中往往受到植被茂盛、信号链接弱、山体遮挡等多种因素影响，导致传统测绘手段难以开展，通过在复杂河道工程测绘中对无人机LiDAR及倾斜摄影测量技术进行对比研究，找出两者之间的互补优势及融合方法。经试验证明，融合纹理影像信息的LiDAR数据既具有准确的空间地理信息，又具有清晰的地物边界信息。采用LiDAR数据校正的倾斜模型细节表达明显改善，模型轮廓表达清晰，人工判读更加容易。该成果有效克服了无人机单一测量技术及传统测量技术的弊端，可快速构建更加精准的河道数字孪生模型。     

基于无人机倾斜摄影的船舶航行图像重建研究

传统的图像重建方法应用于船舶航行图像重建,由于在图像匹配过程中的误差率较大,导致其图像匹配性能较差。为此,设计一种基于无人机倾斜摄影的船舶航行图像重建方法。首先,利用灰度变换和图像锐化,对图像预处理;其次,采用聚簇算法完成图像匹配;之后,通过反解法数字纠正方法完成图像纠正;最后,利用图像序列重建,完成船舶航行图像的三维重建。至此,完成基于无人机倾斜摄影的船舶航行图像重建方法的设计。通过对比实验,与2种传统方法相比,提出的基于无人机倾斜摄影的船舶航行图像重建方法的图像检查点精度更高,表明其匹配性能更好。     

无人机倾斜转弯飞行控制系统设计与仿真

针对倾斜转弯(BTT)无人机飞行控制中的多变量强耦合问题,研究了一种适用于BTT无人机的反演算法,以实现飞行控制系统的自适应解耦控制。根据采用倾斜转弯控制无人机的基本特性,建立无人机的非线性控制模型,并将其转化为适用于反演设计的反馈块模型。在此模型上,基于反演的非线性控制系统设计方法,加入自适应神经网络逼近系统中存在的不确定性,基于Lyapunov稳定性理论推导了自适应调节律,设计了无人机飞行系统控制律。仿真结果表明该控制器能够实现控制解耦目的,且对指令信号跟踪效果良好,验证了该设计的有效性和可行性。     

无人机测量系统在航道测绘中的应用探讨

本文通过对无人机测量系统的发展进行阐述,介绍了机载倾斜摄影和激光雷达两大测量技术,探讨了无人机测量系统在航道测绘领域特别是岸线、洲滩地形、整治建筑物等观测中的应用前景。     

摄影测量方法在桥梁变形测量上的应用研究

桥梁静载检测是检验桥梁安全性的常规方法,但是实施起来费时费力,且存在着一些不便实施的情况。文中尝试采用基于时间基线法的摄影测量方法来实现桥梁静载变形测量。研究采用图像相关匹配进行图上距离测量,通过对人工标志物进行边缘识别和椭圆拟合将图上距离转换成实际距离。经过模拟试验和工程实例的验证,得到了令人满意的测量精度。     

基于Multigen Creator的桥梁三维建模方法研究

针对桥梁的三维模型在桥梁实时交互式漫游中的研究价值,通过分析桥梁的三维数据模型和结构特征,提出了利用Multigen Creator三维建模软件对桥梁进行三维建模的一般方法和步骤,并阐述了采用模型对象实例化、数据库外部引用、LOD(层次细节)技术和边界体等关键技术对桥梁三维模型数据库进行优化,最后创建实例模型验证本文的研究。     

基于无人机的防波堤巡检

在无人机大发展背景下,选择MD4-1000四旋翼电动无人机,以天津东疆人造沙滩北防波堤(近岸300 m斜坡式防波堤和离岸1.8 km半圆体防波堤)作为试验对象,开展基于无人机的防波堤巡检尝试。无人机沿防波堤中心线飞行并不间断垂直向下拍摄,获取大量的覆盖完全并具有一定重叠度的数码照片,继而利用摄影测量后处理软件Pix4Dmaper获取了斜坡式防波堤的二维正射影像和三维数字表面模型数据,并且在照片集中识别并测量了半圆体防波堤的变形和破损形状。基于无人机的防波堤巡检方法是一种"室外航拍,室内检测"的新巡检工作模式,不仅效率高,而且成果展现形式更加生动具体。     

船载土石方量测算的无人机图像采集方案研究

本文采用无人机搭载的摄影平台,通过空中航拍船载石图像,获取通过策划飞行航线获取船载堆石的图像数据,并利用软件对图像数据进行数据提取和三维场景重构,在此基础上,研究了无人机图像采集优化方案。研究结果表明,单独采用低、中、高空图像资料时存在计算精度偏低、重构失败率偏高等问题,现有多高度图像采集方案能提高重构成功率,满足测量精度要求。     

基于AR模型的水下目标检测方法

本文提出了一种基于AR模型的水下目标检测方法。该方法对预先获得的环境噪声信号建立AR模型并求解其参数,对采集到的可疑信号以相同的阶数建立AR模型并求其参数。通过比较噪声模型系数和被测目标信号模型系数的差异来判断是否有目标存在。用该方法对模拟舰船信号、舰船模型信号和海试实测数据进行了分析并与能量检测器的结果进行了比较,结果表明该方法与能量检测器的性能相差不大,可以在较低的信噪比下检测出目标信号。     

基于3D打印的船载无人机参数化设计

以降低船载无人机重量,提升船载无人机力学性能为目的,设计基于3D打印的船载无人机参数化设计方法。通过面向3D打印的SolidWorks软件建立以船载无人机结构柔度最小为目标,以体积、梯度等为约束条件的船载无人机参数确定模型;利用变权重变异鸽群优化算法,求解该模型,确定最小结构柔度对应的船载无人机参数;依据确定的参数,建立船载无人机的三维模型,并导入3D打印软件内;3D打印技术以分层处理的方式,完成船载无人机参数化设计。实践证明,该方法可有效确定船载无人机参数,建立船载无人机三维模型,有效完成船载无人机参数化设计。该方法设计的船载无人机最大应力较大,符合无人机结构刚度与强度等力学性能需求。     

基于无人机倾斜摄影测绘技术的港口散货盘点方案

散货港口堆场面积大,不同货源货物在港口间隔堆放。传统的散货堆场管理依赖于人工理货,耗时耗力、工作强度大且存在误差。利用无人机倾斜摄影测绘技术,通过对堆场进行航空摄影、3D实景建模、体积测量、货堆信息化,可实现堆场数字化和信息化,更好地进行货物的追踪、管理和监控,具有普及推广意义。     

船舶撞击下的车—桥耦合系统动态响应分析

文章将"船桥碰撞"与"车桥耦合"联系在一起进行研究,建立了斜拉桥、轻轨和船舶的三维非线性精细有限元模型,研究了轻轨列车-斜拉桥动态耦合系统在船舶碰撞下的动态响应。数值模拟过程分以下四步:桥梁初始成桥状态模拟,轻轨列车—斜拉桥动态耦合模拟,船舶与桥梁的碰撞模拟和桥梁—火车—船舶相互作用模拟。桥梁初始状态及大变形通过更新拉格朗日法和共旋转推导法来实现。通过与平面杆系有限元模型的计算结果进行比较,证实了全三维有限元建模方法在车—桥动态耦合响应分析中应用的准确性。研究通过基于罚函数的动态接触方法来实现车—桥耦合和船舶的碰撞过程,采用递归谱二分法的并行计算技术来缩短计算时间,基于显式中心差分插值法来进行数值求解,该方法证明在分析车—桥—船之间的耦合动态响应是一种有效的技术,为设计阶段模拟桥梁的动态特性提供了有效手段。结果表明,当发生船—桥碰撞时,轻轨列车运行到主桥塔附近行车安全的影响最大。     

倾斜摄影测量在港口中的应用及精度分析

针对如何在大范围水域覆盖地区(尤其包括如防波堤或LNG码头等三面环水的条带状区域)生成高精细程度、高位置精度的实景三维模型,采用倾斜摄影测量技术并以港口的具体工程为例进行研究,系统梳理该技术的应用流程,并对生成的实景三维模型进行精度统计,取得了平面精度及高程精度均优于2个像元大小的高精度效果.验证了该技术流程应用于港口...     

倾斜摄影三维建模技术在航道工程前期工作中的应用

本文通过倾斜摄影三维建模技术在金宝线宝应段航道整治工程的应用,有效地解决了航道工程前期工作中遇到的相关困难,为项目在工可及初步设计阶段的研究设计工作提供了借鉴。     

Surfer软件在疏浚水深测量中的应用

航道疏浚施工中，如何用直观的图形来反映原地形地貌和后期的地形变化情况，用以控制施工进度和质量，是施工过程的重点和难点。以CASS数字测图所绘制平面二维图形为基础，结合Surfer软件所绘三维图形，对水底地形进行分析。该方法充分发挥三维模型在水深测量后期绘图中的优越性，取得了令人满意的效果。     

防空拦截武器射击精度测量系统

防空拦截武器飞行试验任务中,射击精度将直接影响试验进程.针对防空拦截武器试验的特殊性,设计研制了防空拦截武器对无人机射击精度测量系统.采用声学检测和三维建模计算的方法.通过环境测量补偿电路建立风扰动场下的声学模型来解算出弹丸相对于目标中心的弹着点,然后将其数值直观地显示出来,科学、精确、实时地测量武器系统对空目标的射击精度和象限,检验武器试验的命中精度和拦截模拟目标毁伤效果.