201003-基于INPHO的无人机航摄处理

软硬件结合，方得如虎添翼

基于无人机的航空摄影及INPHO后处理

——从无人机航拍到镶嵌匀色成图

北京中科博思信息技术有限公司 航测遥感事业部 徐明策

无人机（unmanned aerial vehicle或drone）是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。

它最早出现于20世纪20年代，主要是在军事上作为训练用的靶机使用。随着技术的不断完善，当前新翼型和轻型材料大大增加了无人机的续航时间和承载重量；采用先进的信号处理与通信技术提高了无人机的图像传递速度和数字化传输速度；先进的自动驾驶仪使无人

机不再需要陆基电视屏幕领航，而是按程序飞往目标区域并灵活改变。

新一代的无人机能从多种平台（如地面、车辆、舰船、航空器、亚轨道飞行器和卫星）上发射和回收。地面操纵员可以通过计算机实时检验它的程序并根据需要改变无人机的航高、航向等。而其他一些相应的技术装备如航摄相机、GPS或GNNS、摄像机、高级窃听装置、穿透树叶的雷达、提供化学能力的微型分光计设备等，也可以安装到无人机上，从而进行必要的行业研究和应用。

国家测绘局近日印发了《2010年测绘工作要点》，在“切实改善测绘技术装备条件”中明确指出“大力推广无人机航摄系统。多渠道筹集资金，尽快将国产无人飞行器航摄系统装配到各省级基础测绘单位，保证每省有1~2个系统，有条件的省区推广到城市，尽快在全国测绘系统形成规模和能力，大幅度提高基础地理信息快速获取能力和测绘应急保障能力”。联想到当下“‘疆独’头目被美无人机炸死”的新闻，可以说无人机系统无论是在军用上还是民用上，在政策导向上还是实际应用上都迎来了一个极好的发展机遇。

距离我们最近的无疑是无人机在航空摄影测量中的应用了。相对于传统的人机航测，无人机航测的优势主要体现在以下几个方面：首先，低廉的人力、物力、经济成本；其次，具备及时性和灵活性。可以快速、机动、灵活地对目标区域进行观测；第三，高效的应急反应。可以在恶劣的天气条件下和灾难环境中完成任务；再者，无人机可在云层下低空飞行，有效地对人机航测中因云层遮挡等影响而留下的漏洞区域进行补充航拍；最后，无需机场起降，可实现全国分布式布局，

为小城镇、乡村测绘提供可能。从而使得“积极为夯实‘三农’发展基础服务。继续实施“一村一图”、“百镇千村测图”等新农村测绘保障工程，加快城镇基础测绘，为建设社会主义新农村、发展县域经济做好服务”成为现实。

随着无人机、相机、定姿定位等技术的不断发展，无人机航拍在基础测绘中的应用越来越成熟。但在实际的工作中依然需要注意：一、相机检校是航测处理中必不可少的。一般航测后处理中需要相机检校后的焦距（mm）、像元大小（um）、主点偏移（PPA或PPS）等；二、尽量提高定姿定位精度。由于无人机航拍的相机一般为非专业航测相机，获得的影像图幅小，所以在自动空三加密时，对定位精度的要求更高，大致在10-20米（大地坐标）以内；三、影像一般以Tif或Tif jepg格式保存、处理。Jpg格式在压缩过程中信息损失很大，自动空三加密时无法匹配出有效的连接点。

通过无人机航拍获取合适的数据后，就需要选择软件进行空三加密、正射纠正、镶嵌匀色等一系列内业后处理工作。本文应用INPHO 航测软件对佳能400D相机获取的两条航带共130张影像进行处理，处理流程及效果如下：

1、应用Match-AT模块自动空三加密。

根据航拍获取的数据创建工程文件（导入相机参数、影像及概略的GPS数据）：

通过概略的GPS数据排列的影像与空三加密后的影像对比如下：

自动匹配的连接点举例：

2、应用Match-T DSM模块自动提取数字地形模型整体DTM晕染图：

部分区域侧视图

3、应用OrthoBox模块进行正射影像生产

根据空三加密及自动提取的DTM数据在OrthoMaster下正射纠正，结果如下：

在OrthoVista模块下进行镶嵌匀色处理，效果如下所示：

以上所有的内业软件处理工作均在普通的笔记本电脑T61下实现，从最初的工程创建到最终的镶嵌匀色出图，整体耗时90分钟。考虑到INPHO软件支持4核CPU的并行运算（T61仅双核CPU），以及在Windows Vista系统下效率更高（比Windows XP高20—30%）等因素，整体处理效率上还有很大的提升空间。

应用无人机这一创新方法进行航空摄影测量，必然离不开成熟完备的软件后处理技术。唯有软件的高效、精确后处理，才能彰显无人机航测的灵活、高效、应急的优势。结合INPHO软件流水线化的高效处理方式，让无人机航测如虎添翼，更多更好地翼展九天。