基于工程地质调查的小型无人机三维影像获取技术

任务来源：

技术领域：水利工程建设与管理

技术来源：自主研发，“一种工程地质调查中基于小型无人机录像的三维影像获取技术”获发明专利。 

技术原理

该技术属于工程地质勘察领域，是基于数字影像和摄影测量的基本原理运用录像获取三维影像的方法。以航测无人机作为数字影像采集工具。按相机画幅与旁向航线上重叠率不小于60%的要求规划无人机航线，相机根据飞行路径连续采集测区的高清录像。导出无人机录像数据，根据飞行速度与相机镜头距离坡面距离计算提取单帧画面间隔时间后进行提取处理。单帧数字影像提取完成后，使用三维实景重建软件导入提取的录像单帧数字影像，定义像控点坐标进行三维影像重建。 

技术特色

（1）机载相机在无人机按航线飞行过程中不进行定时或定距曝光采集数字照片，而采用连续曝光采集数字录像，按重叠率需求计算数字录像帧与帧之间的间隔时间提取某一帧的静态数字影像作为三维影像建模数据，避免因重叠率不足而导致产生航摄漏洞。
（2）单帧静态数字影像数据量小，三维影像重建时间短、效率高，现场即可用便携计算机进行建模检查，作业效率高。
（3）可在无导航定位无法规划路径自主飞行条件下进行手动飞行作业，弥补传统方法缺点。 

技术指标

（1）本技术不采用无人机相机定点、定距、定时曝光的常规方法进行数字影像采集，而运用基于无人机相机录像提取单帧数字影像重建三维影像。
（2）录像提取的单帧数字影像尺寸可达宽度3840像素×2160像素，水平、垂直分辨率96dpi，位深度24。
（3）重建的三维影像可有效识别5mm级岩石或混凝土裂缝，可有效识别φ≥6.5mm钢筋。 

应用范围及前景

可应用于作业范围大、线路长、地形复杂、作业周期要求短的地质勘测、地灾调查、边坡工程、堤防巡检、国土调查等工作中，其采用连续曝光采集数字录像提取单帧静态数字影像建模的特点有效避免出现重叠率不足产生航摄漏洞，建模成功率极高，快速重建三维影像模型后，可根据三维影像模型快速进行识别、查证、测量、点云数据提取利用、演示及诊断工作。 

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王吉亮

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长江三峡勘测研究院有限公司（武汉）

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