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PSDK102S高精度傾斜攝影相機應用案例
PSDK102S高精度傾斜攝影相機簡介：
鵬錦PSDK102S五鏡頭傾斜攝影相機是鵬錦科技新代五鏡頭產(chǎn)品，相機完美匹配大疆行業(yè)M210RTKV2系列無人機，無需對無人機進行任何改裝，PSDK102S采用CNC金屬工藝設計制造，重量更輕，尺寸更小，具備五相位智能自檢，鍵重置，智能散熱，高精度測繪測量等優(yōu)勢。
PSDK102S免像控核心技術，鏡頭畸變極小，單相機同步誤差小于1ms，五個鏡頭獨立POS，至1cm，搭配大疆智圖軟件，可實現(xiàn)農(nóng)房體化要求下作業(yè)免像控，大大提高數(shù)據(jù)采集精度，提高外業(yè)作業(yè)效率。
PSDK102S產(chǎn)品圖片：
02核心亮點
1、相機更輕小，僅140mn*140mm*80mm，重量輕至600g，有效減少飛行重量，提高航時和作業(yè)效率。
2、深度合作大疆創(chuàng)新，具有SKYPORT接口環(huán)，完美適配大疆經(jīng)緯M210系列無人機，無需對無人機進行任何改裝，集成供電、數(shù)傳、RTK信號、圖傳、掛載等功能，無需更改飛機結(jié)構(gòu)，上手即用。
3、標配OLED屏顯，能夠顯示包括相機ID，照片數(shù)量，相機狀態(tài)等信息，提高工作效率，避免人工失誤。
4、五相位閉環(huán)智能檢測系統(tǒng)，開機完成五視角相機自檢，保證產(chǎn)品工作的可靠性。
5、自動修復相機錯誤，無需人為干涉，大大降低故障率，保證作業(yè)效率。
6、標配智能散熱系統(tǒng)，能夠主動檢測作業(yè)環(huán)境溫度，高溫情況下主動散熱，保證相機工作的穩(wěn)定性。
7、定制測繪鏡頭，35mm焦距設計更適用于高精度測量任務，增設高質(zhì)量UV鏡片，鏡頭成像清晰，銳度高，畸變更小，色彩還原更真實。
8、標配下視角HDMI圖傳功能，在地面上實時顯示飛行畫面以及實時顯示相機工作情況數(shù)據(jù)，帶來更好的飛行作業(yè)體現(xiàn)，保證作業(yè)的直觀性，安性和可靠性。
9、USB3.0Type-C接口，數(shù)據(jù)讀取時無需給相機供電，條數(shù)據(jù)線5解決，保證更快更穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸速度，能夠大幅增加航飛后的數(shù)據(jù)整理效率。
10、新的CNC制造工藝，合金外殼，高效散熱，結(jié)構(gòu)強度高，外觀更精致。
11、五鏡頭獨立POS，TimeSync時間同步設計，至1cm。
12、標配鵬錦航測管家V3.0軟件，智能管理飛行架次，鍵拷貝/清理照片數(shù)據(jù)，大大提高內(nèi)外業(yè)作業(yè)效率。
13、深度適配大疆智圖Terra軟件，可實現(xiàn)高精度農(nóng)房體化免相控。
14、相機固件在線自動升，優(yōu)化用戶體驗。
03產(chǎn)品參數(shù)
型號PSDK102S
工藝材質(zhì)CNC航空鋁材體成型
鏡頭數(shù)量CMOS數(shù)量5個
UV鏡標配
開關機狀態(tài)5個CMOS同時開關機
相機充電5個相機統(tǒng)供電
照片讀取
個TYPE-C接口統(tǒng)讀取5個相機數(shù)據(jù)，無需插拔
存儲卡,數(shù)據(jù)讀取無需供電
續(xù)航時間無人機供電
實時圖傳標配
實時差分支持
智能主動溫控標配
OLED屏顯標配
有效像素2430萬,總像素>1.2億
傳感器尺寸APS-C畫幅(23.5mmx15.6mm)
傾斜角度45度
存儲容量640G(可升至1280GB)
曝光飛控觸發(fā)曝光，曝光時間≥0.8S
鏡頭焦距35mmx5定焦測繪鏡頭
工作溫度-10℃~50℃
工作濕度95%
防護等IP64
尺寸140mm*140mm*85mm
總重量≤600g
支持云臺大疆SKYPORT，無需對無人機進行任何改裝
支持機型大疆M210系列，M200系列及后續(xù)機型
支持飛控DJI
數(shù)據(jù)預處理鵬錦航測管家V3.0
PJK102S高精度傾斜攝影相機應用案例：
傾斜攝影建模采用高精度、高效率、體化的自動建模技術，建立測區(qū)三維模型。該技術集傾斜攝影、空中精密定位和基于密集匹配的自動建模技術于體，先，利用傾斜航空攝影平臺進行數(shù)據(jù)采集，再進行野外像片控制點的量測，然后采用自動建模軟件進行數(shù)據(jù)處理，生成測區(qū)的三維模型，技術路線流程如圖所示。
1.1 傾斜攝影三維數(shù)據(jù)采集
參照相關的技術規(guī)范標準，完成測區(qū)范圍內(nèi)傾斜航空影像數(shù)據(jù)獲取工作，具體實施流程如圖所示。
實施流程圖
1.2航攝基本要求及技術指標
根據(jù)測圖需要提出的航攝要求，向主管部門申請。經(jīng)批準后，制定航攝計劃。根據(jù)實地勘察測區(qū)的地形特征和本公司攝影平臺的特點，參照《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影規(guī)范》(GB/T15661-2008)對測區(qū)航線進行合理設計，基本的基本要求及技術指標如下：
(1)所獲取影像為真彩色數(shù)字影像
(2)平面精度滿足1:1000地形圖的精度要求
(3)像片的重疊度，航向重疊度75%；旁向重疊度75%。
(4)影像質(zhì)量，獲取的測區(qū)像片應影像清晰、反差適中，彩色調(diào)柔和、鮮艷。
(5)漏洞補攝，對各種原因獲取的不合格航片(航攝漏洞)要及時補飛，漏洞補攝按原設計航跡進行。
(6)后期人工處理：重點處理飛地、飛樓等突出異常模型，后期路燈、籃球架等模型統(tǒng)替換。
1.3航高確定
數(shù)碼航空攝影的地面分辨率(GSD)取決于飛行高度，如圖所示：
式中：h—相對飛行高度；f—鏡頭焦距(90mm)；a—像元尺寸(6.1µm)；GSD—地面分辨率。按照公式可求得獲得相應地面分辨率GSD的飛行高度。
1.4航攝時間
航空影像的質(zhì)量對航攝飛行的時間有定的要求，航攝時間受天氣條件的制約。具體要求如下：
(1)水平能見度≥1500m，垂直能見度≥1000m；
(2)多云、陰天為佳，晴天次之。雨天、暴雨天氣均不適合飛行作業(yè)；
(3)在風速小于3時進行作業(yè)，風速過3時，獲取的傾斜攝影照片將會不利于建模；
(4)氣流相對穩(wěn)定：每天的正午氣流相對較強，對飛行安不利，同時也對影像質(zhì)量影像較大；
(5)選擇航攝時間，既要保證具有充足的光照度，又要避免過大的陰影，般對于攝區(qū)的太陽高度和陰影倍數(shù)要求如表所示，我公司在航攝時間的選擇上會嚴格遵守表的要求，確保獲取的傾斜攝影航空照片和三維建模成果的質(zhì)量能夠滿足招標方的要求。
太陽高度角和陰影倍數(shù)
|
地形類別 |
太陽高度/(°) |
陰影倍數(shù)/(倍) |
|
平地 |
＞20 |
＜3 |
|
丘陵地和小城鎮(zhèn) |
＞30 |
＜2 |
|
山地和中等城市 |
≥45 |
≤1 |
|
高差特大的陡峭山區(qū)和高層建筑物密集的大城市 |
限在當?shù)卣缜昂?h內(nèi)攝影 |
＜1 |
注：特殊情況根據(jù)測區(qū)地形和季節(jié)天氣條件，航飛時間具體設定。
1.5航線設計
通常情況下航線應按東西向或南北向直線飛行；特定條件下亦可根據(jù)地形走向與專業(yè)測繪的需要，按南北向或沿線路、 河流、 海岸、境界等任意方向飛行。
平行于攝區(qū)邊界線的末航線般敷設在攝區(qū)邊界線上或者邊界外；旁向覆蓋出攝區(qū)邊界線，般不少于像幅的30%，確保目標攝區(qū)完覆蓋。
1.6像片控制點測量
?5.6.1 像片控制點布設
（1）本測區(qū)像片控制點擬采用網(wǎng)絡GPS-RTK技術施測，般情況下均為平高點。
（2）選用的像片控制點的目標影像應清晰，易于判別和刺點。像片控制點布設應在航向及旁向重疊5-6張像片范圍內(nèi)，控制點要盡量共用。根據(jù)測區(qū)的地形條件，按區(qū)域網(wǎng)布設，區(qū)域網(wǎng)的大小般控制在8航線，12基線，在區(qū)域網(wǎng)的四周進行控制點的布設。般情況下每平方公里1個點，盡量均勻分布。
（3）區(qū)域網(wǎng)之間的像片控制點應盡量選擇在左、右航線重疊的中間，相鄰區(qū)域網(wǎng)盡量公用。當測區(qū)范圍受地形條件限制，有凸凹時，應在凸角處增補控制點。
滿足精度要求的點位均提供高程和平面坐標，每個測區(qū)至少有2個多余觀測控制點，作為多余觀測評價模型的坐標精度。
5.6.2 像片控制點測量與計算
（1）GPS點位基本要求
a、應便于安置接收設備和操作，視野開闊，視場內(nèi)障礙物的高度角不宜過15°；
b、遠離大功率無線電發(fā)射源（如電視臺、電臺、微波站等），其距離不小于200m；遠離高壓輸電線和微波無線電信號傳送通道，其距離不應小于50m；
c、附近不應有強烈反射衛(wèi)星信號的物件（如大型建筑物等）；
d、交通方便，并有利于其他測量手段擴展和聯(lián)測；
e、充分利用符合要求的已有控制點；
f、選站時應盡可能使測站附近的局部環(huán)境（地形、地貌、植被等）與周圍的大環(huán)境保持致，以減少氣象元素的代表性誤差；
（2） 計算和限差要求參照CJJ 8-99《城市測量規(guī)范》和CJJ/T 73-2010《衛(wèi)星定位城市測量技術規(guī)范》執(zhí)行；
（3） 像片控制點聯(lián)測得到的坐標應及時在已有的較大比例尺的地形圖上展點檢查，防止出現(xiàn)粗差，確保下工序的三維模型生產(chǎn)能得以順利進行。
5.6.3 像片控制點選刺
（1）像片控制點的判刺精度為0.1mm，點位應選在影像清晰的明顯地物點，般可選在交角良好的細小線狀地物交點、影像小于0.2毫米的點狀地物中心，地物拐角點或固定的點狀地物上?；⌒蔚匚?、陰影、交角小于30°的線狀地物交叉不得作為刺點目標。
（2）像片控制點應選用高程變化小的目標，像片控制點在各張相鄰的及具有同名點的像片上均應清晰可見，選擇清晰的張像片作為刺點片。
（3）像片控制點采用統(tǒng)編號，平高像片控制點冠以“P”，流水編號，如：P01、P02、……同測區(qū)不得重號。
（4）每個控制點刺點位置情況都附加注點位簡要說明，刺孔影像、實地、略圖說明要致，并注明點號，選刺者、檢查者應簽名。
1.7 三維數(shù)據(jù)處理
測區(qū)三維模型的生產(chǎn)采用敏捷自動建模軟件。將獲取的符合建模要求的重疊影像進行預處理，導入軟件系統(tǒng)，人工給出定數(shù)量的特征點，軟件則自動匹配計算，進行模型生產(chǎn)，具體工作流程如圖所示。
三維模型生產(chǎn)流程圖
5.7.1 影像預處理
傾斜攝影完成后，我們對獲取的測區(qū)影像進行質(zhì)量檢查，確定影像沒有變形、扭曲等現(xiàn)象，對影像質(zhì)量不符合要求的進行修復，對影像進行統(tǒng)編號。
自動空三加密
在自動建模軟件上加載測區(qū)影像，人工給定定數(shù)量的控制點，軟件采用光束法區(qū)域網(wǎng)整體平差，以張像片組成的束光線作為個平差單元，以中心投影的共線方程作為平差單元的基礎方程，通過各光線束在空間的旋轉(zhuǎn)和平移，使模型之間的公共光線實現(xiàn)交會，將整體區(qū)域地加入到控制點坐標系中，從而得到加密點成果，即從已知特征點推算出未知特征點，并自動抽取所有特征點，構(gòu)成整個目標地區(qū)的特征點云。
5.7.2影像密集匹配
軟件根據(jù)高精度的影像匹配算法，自動匹配出所有影像中的同名點，并從影像中抽取更多的特征點，從而更精確地表達地物的細節(jié)，如下圖所示。
目標測區(qū)點云
5.7.3紋理映射
由空三建立的影像之間的三角關系構(gòu)成TIN，再由TIN構(gòu)成白模，軟件從影像中計算對應的紋理，并自動將紋理映射到對應的白模上，終形成真實三維場景，如下圖所示。
PSDK102S高精度傾斜攝影相機應用案例
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