低空无人机数据后处理完整解决方案——航天远景概要
低空无人机数据处理流程
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无人机航测图像的后处理技术与精度优化
无人机航测图像的后处理技术与精度优化一、引言随着无人机技术的发展，无人机航测图像在各个领域中的应用越来越广泛。
无人机航测图像的后处理技术是保证无人机航测数据质量的关键环节。
本文将探讨无人机航测图像后处理技术的发展现状和精度优化方法。
二、无人机航测图像的后处理技术1.无人机航测图像的摄影条件控制在无人机航测过程中，摄影条件的控制对于图像后处理的精度至关重要。
首先，要保证无人机的飞行高度和姿态角的稳定，避免图像模糊和畸变。
其次，要选择合适的光线和天气条件，避免阴影和反光的干扰。
最后，要保证无人机的飞行速度和航线设计的合理性，避免图像重叠和欠重叠等问题。
2.无人机航测图像的数据处理在无人机航测过程中，图像的数据处理是后处理的重要环节。
首先，需要进行图像的去噪处理，提高图像的质量和清晰度。
其次，需要进行图像的配准处理，确保图像之间的准确对应关系。
最后，需要进行图像的拼接处理，生成全景图或三维模型。
3.无人机航测图像的几何校正无人机航测图像的几何校正是提高后处理精度的重要手段。
首先，需要进行摄影测量，获取图像的实际尺寸和位置信息。
其次，需要进行图像的几何变换，纠正由于传感器和无人机姿态引起的图像畸变。
最后，需要进行图像的边界校正，消除图像边界的模糊和失真。
三、无人机航测图像的精度优化方法1.相机标定与参数优化相机标定是无人机航测图像精度优化的关键环节。
通过对相机的内外参数进行标定，可以提高图像的几何精度和定位精度。
在标定过程中，应选择合适的标定板和标定算法，并结合实地测量数据进行优化调整。
2.影像处理算法的改进影像处理算法的改进是无人机航测图像精度优化的重要手段。
在影像处理过程中，可以采用多种算法进行图像去噪、配准和融合等处理，提高图像的质量和准确性。
同时，还可以尝试引入深度学习等新技术，提高图像处理的自动化程度和效率。
3.地面控制点的布设地面控制点的布设是无人机航测图像精度优化的必要措施。
通过在地面上布设控制点，可以提供地面真实坐标数据，用于图像的几何校正和配准。
低空无人机数据后处理完整解决方案——航天远景概要
一、无人机小数码影像的优点
5. 飞行条件需求较低
不需要专门机场和跑道，可在普通公路上滑跑起降或采用弹射方式起飞和伞降方 式降落。
6. 满足大比例尺成图要求
满足《低空数字航空摄影测量内业规范》CH/Z 3003-2010 1：500、1：1000、1 ：2000大比例尺成图精度要求，满足传统航测规范 GB 7930－1987和GB/T 7930 －2008 中1：1000和1：2000大比例尺成图精度要求。
四、航天远景无人机小数码影像解决方案
FlightMatrix
产
品
DATMatrix V1.0
组
成 MapMatrix V4.0
EPT V1.1
四、航天远景无人机小数码影像解决方案
测区工程创建
FlightMatrix全区影像图 快速拼接系统
四、航天远景无人机小数码影像解决方案
➢ FlightMatrix ① 全自动创建工程，划分航带信息。 ② 全自动空三转点，平差计算。 ③ 全自动生成DEM。 ④ 全自动拼接全区影像图。
（下图为水域面积为 8 0 %左右，同时影 像拍摄角度相差 9 0 度，程序依旧能匹 配出足够的高精度连接点）。
② 利用CPU多核并行和GPU并行计算，大大提高了匹配速度。
2. 矢量采集工作量大
要处理的影像数量多，重叠度大，模型数量多，导致后期处理的工作量变大，如要采 集核线的模型的和采集同一幅图的矢量时要切换的模型次数。
3. 精度低
因为影像存在较大畸变，加之模型基高比小，如果不做处理，如去畸变和选择最佳交 会角测图，则空三加密成果差，三种产品成果精度低，特别是数字线划图（ D L G ）的高程 精度低。
二、无人机小数码影像的缺点
无人机解决方案操作手册模板
无人机解决方案操作手册无人机数据处理完整解决方案操作手册目录1 产品特点 .................................................................. 错误!未定义书签。
1.1 无人驾驶小飞机项目情况简介.................... 错误!未定义书签。
1.2 数据处理软件技术指标 ............................... 错误!未定义书签。
1.3 硬件设备要求 ............................................... 错误!未定义书签。
1.4 处理软件要求 ............................................... 错误!未定义书签。
1.5 数据要求....................................................... 错误!未定义书签。
2 数据处理操作流程 .................................................. 错误!未定义书签。
2.1 数据处理流程图 ........................................... 错误!未定义书签。
2.2 空三加密....................................................... 错误!未定义书签。
2.2.1 启用软件FlightMatrix ............................. 错误!未定义书签。
2.2.1.1创立Flightmatrix工程错误!未定义书签。
2.2.1.2设置工程选项参数错误!未定义书签。
2.2.1.3自动化处理错误!未定义书签。
2.2.1.4DATMatrix交互编辑错误!未定义书签。
2.2.1.5调用PATB进行平差解算错误!未定义书签。
浅谈低空无人机小数码数据后处理解决方案
了很多较好的无人机生产单位，如台湾炭基，武汉智能鸟等。
随着无人机装备的发展和服务队伍的建设，我国已能够利用无人机为国民经济建设服务，无人机发展已经进入社会应用的新时期。
由此，也出现了低空遥感技术这个专业名词。
该技术就是利用无人飞机平台搭载航空数码相机进行航空摄影，采用IMU/GPS技术进行自动导航，在1000米以下进行低空作业，具有高效快速、精细准确、可云下摄影等特点。
目前，无人机低空航测遥感技术已经成为我国经济建设、社会发展、应急救灾、突发事件处置、数字城市建设、国土资源调查、地理国情普查，地质灾害、矿山监测、工程设计等一系列国家重大需求的重要技术。
1 低空无人机小数码航拍数据优缺点■1.1 优点影像获取快捷方便：无需专业航测设备，普通民用单反相机即可作为影像获取的传感器。
成本低廉，性价比高：无人机（带飞控系统）市场价格10万到100万，各种档次都有，而相机整套（机身加镜头）不到2万。
整个系统机动性强：整套设备不需要专门机场调运、调配，可用小型汽车装载托运，随时下车组装，3个工作人员2小时内可组装完毕。
受气候条件影响小，影像获取周期短、时效性强，几乎不受场地和天气影响。
飞行条件需求较低。
满足大比例尺成图要求：满足《低空数字航空摄影测量内业规范》CH/ Z 3003-2010 1：500、1：1000、1：2000大比例尺成图精度要求，满足传统航测规范 GB 7930－1987和GB/T 7930－2008 中1：1000和1：2000大比例尺成图精度要求。
■1.2 缺点姿态稳定行差：无人机在飞行时，由于自身质量小，惯变化幅度大，甚至可能出现漏拍的情况。
影像畸变大：相对专业航摄仪来说，小数码影像（普通单反拍的）畸变大，边缘地方畸变可达40个像素以上。
2 无人机航拍影像后处理■2.1 产品应用2.1.1 快拼显示，输出全景图DOM，用于资料分析，应急响应利用无人机原始粗略的外方位元素POS信息和航拍影像数据，基于航天远景软件OKMatrix，智能化处理POS参数，恢复摄影过程，然后基于特征算子的数码影像转点，无控自由网平差方法，海量像片融合拼接，快速输出全景图DOM，用于后期项目资料分析，野外布控，及应急保障。
超低空目标的数据处理关联算法研究与实现
超低空目标的数据处理关联算法研究与实现1. 引言1.1 研究背景超低空目标是指飞行高度低于500米的目标，其特点是速度快、飞行高度低、机动性强。
这种目标对于传统的雷达系统来说具有一定的挑战性，因为其信号强度较弱，容易受到地面杂波的干扰。
研究超低空目标的数据处理关联算法具有重要意义。
随着无人机技术的快速发展，超低空目标的数量和种类也在不断增加。
这些目标可能是民用无人机、军用侦察机甚至是恐怖分子使用的无人机。
研究超低空目标的数据处理关联算法，可以帮助雷达系统更准确地识别和跟踪这些目标，提高国家安全和公共安全水平。
本研究旨在通过对超低空目标特点的分析，结合数据获取和处理过程中的关联算法设计，实现对超低空目标的有效识别和跟踪。
希望通过本研究可以提供一种有效的解决方案，为超低空目标的监测与防范提供技术支持。
【研究背景】部分的内容至此结束。
1.2 研究意义超低空目标的数据处理关联算法研究与实现旨在解决超低空目标在数据处理过程中所面临的挑战与问题，为提高超低空目标检测和跟踪的准确性和效率提供技术支持。
研究超低空目标的数据处理关联算法对于军事防御、边境安全、灾难监测等领域具有重要意义。
超低空目标在地面纹理和背景噪声的影响下，往往难以精确识别和跟踪。
研究超低空目标的数据处理关联算法能够提高目标检测的精准度，减少误差率，确保目标识别的准确性和可靠性。
超低空目标数据处理关联算法的研究可以有效提高目标处理的速度和效率，缩短响应时间，及时发现和处理潜在风险，保障国家安全和社会稳定。
通过研究超低空目标的数据处理关联算法，可以推动相关技术的发展和创新，提高我国在无人机、遥感技术等领域的技术水平和竞争力，促进国防科技的进步和发展。
研究超低空目标的数据处理关联算法具有重要的实际意义和战略意义，对于提升我国的国防能力和科技创新能力具有积极的推动作用。
1.3 研究目的研究目的是为了解决超低空目标数据处理中存在的挑战与问题，提高数据处理的效率和准确性。
无人机影像空三后处理流程
1、数据的准备A、原始影像以及曝光点数据无人机低空航摄采用的是普通数码相机，需要进行相机畸变纠正才能用于后期空三处理。
但是我们采用的是双拼相机，原始影像是分为前后相机，而且相片好是一一对应的，这个是必须注意的。
曝光点数据是指的每张相片曝光时的坐标数据，它也是与相片一一对应的。
B、像控点数据像控点数据包括像控点坐标和点之记以及像控点刺点图，点之记主要是记录像控点所在位置的信息，刺点图记录的是像控点在图像上的准确位置，方便空三加密是刺控制点。
2、数据预处理数据预处理与空三软件有关，也与相机有关。
普通相机的相片需进行畸变纠正，双拼相机的影像需进行前后相片的拼接，拼接过程已经进行了畸变纠正。
一般相片预处理时需将相片按照航带分开并按照飞行方向适当旋转（相邻航线的相片旋转角度相差180 度），有的空三软件需将相片格式转换为tif 格式才能做后期处理，在转格式和旋转相片时，为了保持相片信息不丢失，最好是PhotoShop软件来处理，为了提高效率，可以采用PS的批处理命令。
如果是用MAP-AT软件的话，相片可放在一个目录，格式也不需转换，直接用JPEG格式，但是仍需按照航带旋转相片，这是为了方便批处理建立空三的工程文件。
像控点数据按照编号和航带分好目录。
3、空三加密处理空三加密处理是航摄中最重要的步骤，也是最繁琐的步骤。
不同的软件空三步骤有些许不同，但是大同小异。
一般都是先做内定向，然后是相对定向，最后做绝对定向，绝对定向是需要控制点数据的。
所谓加密其实就是平差过程，为了提高加密精度一般在最后都会在绝对定向的基础上做一次在整体的光束法平差，光束法整体平差不引入中间步骤的参数，是以精度最高。
当然这只是理论上的流程，真正的处理过程比较繁琐也不是全按照流程，只要知道每一步流程的作业就行。
这里以MAP-AT软件为例讲解下空三流程：（略，可参考MAP-AT处理流程文档）4、生成DEM和DOM做完空三之后就可以生成DEM和DOMT,在相对定向之后可以将部分加密点假设为已知点，所以相对定向之后就可以做这一步了，如果只是需要没用坐标的正射影像的话，可以在相对定向之后做这一步。
无人机影像空三后处理流程
无人机影像空三后处理流程1、数据的准备A、原始影像以及曝光点数据无人机低空航摄采用的是普通数码相机，需要进行相机畸变纠正才能用于后期空三处理。
但是我们采用的是双拼相机，原始影像是分为前后相机，而且相片好是一一对应的，这个是必须注意的。
曝光点数据是指的每张相片曝光时的坐标数据，它也是与相片一一对应的。
B、像控点数据像控点数据包括像控点坐标和点之记以及像控点刺点图，点之记主要是记录像控点所在位置的信息，刺点图记录的是像控点在图像上的准确位置，方便空三加密是刺控制点。
2、数据预处理数据预处理与空三软件有关，也与相机有关。
普通相机的相片需进行畸变纠正，双拼相机的影像需进行前后相片的拼接，拼接过程已经进行了畸变纠正。
一般相片预处理时需将相片按照航带分开并按照飞行方向适当旋转（相邻航线的相片旋转角度相差180度），有的空三软件需将相片格式转换为tif 格式才能做后期处理，在转格式和旋转相片时，为了保持相片信息不丢失，最好是PhotoShop软件来处理，为了提高效率，可以采用PS的批处理命令。
如果是用MAP-AT软件的话，相片可放在一个目录，格式也不需转换，直接用JPEG格式，但是仍需按照航带旋转相片，这是为了方便批处理建立空三的工程文件。
像控点数据按照编号和航带分好目录。
3、空三加密处理空三加密处理是航摄中最重要的步骤，也是最繁琐的步骤。
不同的软件空三步骤有些许不同，但是大同小异。
一般都是先做内定向，然后是相对定向，最后做绝对定向，绝对定向是需要控制点数据的。
所谓加密其实就是平差过程，为了提高加密精度一般在最后都会在绝对定向的基础上做一次在整体的光束法平差，光束法整体平差不引入中间步骤的参数，是以精度最高。
当然这只是理论上的流程，真正的处理过程比较繁琐也不是全按照流程，只要知道每一步流程的作业就行。
这里以MAP-AT软件为例讲解下空三流程：（略，可参考MAP-AT处理流程文档）4、生成DEM和DOM做完空三之后就可以生成DEM和DOM了，在相对定向之后可以将部分加密点假设为已知点，所以相对定向之后就可以做这一步了，如果只是需要没用坐标的正射影像的话，可以在相对定向之后做这一步。
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3. 旋偏角大
边缘地方畸变可达 40 个像素以上。
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二、无人机小数码影像的缺点 单击此处编辑母版标题样式 • • • • • 单击此处编辑母版文本样式 5. 像幅小、影像数量多 第二级 第三级 由于以上原因，为了保证测区没有漏拍，通常是通 第四级 过提高航向和旁向重叠度的方法来实现这一点的， 同时普通单反相机像幅相对专业数码航摄仪来说， 第五级 像幅小，在保证预定重叠度情况下，整个测区影像
单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级
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四、航天远景无人机小数码影像解决方案 单击此处编辑母版标题样式
⑥ 提供功能丰富的影像编辑功能（功能参照PS），无 需后续PS干预，所见即所得，完全满足精编正射影 像需求。软件集成了PS中的常用图像处理功能，如：
• 单击此处编辑母版文本样式 • 第二级 A．图像选区功能，涵盖了矩形选区、圆形选区、多边形折 • 第三级 线套索、多边形流线套索、多边形磁性套索、魔棒套索等。 源修补、目标修补、噪点修补多种针对性修补工具； • 第四级 B．图章工具； C．模糊工具； • 第五级 D．斜切、旋转；
案
包括数据预处理、空三加密和4D产品生产。研发要求为三 高，即高自动化、高精度和高效率，同时满足基础测绘和 快速得出全区影像图以便用于应急响应。整个项目历时两 年，于2010年9月份通过国家测绘局组织的以张组勋院士 为组长、林宗坚院长为副组长的测评小组的鉴定。
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四、航天远景无人机小数码影像解决方案 单击此处编辑母版标题样式
角较传统航测来说变化快，而且 幅度远超传统航测规范要求。
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二、无人机小数码影像的缺点 单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 2. 排列不整齐 • 第二级 • 第三级 受顺风、逆风和侧风影像大，加 上俯仰角和侧滚角的影响，航带 • 第四级 的排列不整齐，主要表现在重叠 度（包括航向和旁向重叠度）的 • 第五级
硬件情况下，采用集群计算模式，可用局域网内任意一台电脑作 为服务器，自动调用网内冗余计算能力参与计算，计算任务的分 配和计算结果的回收实现全自动化，无需人工干预。
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四、航天远景无人机小数码影像解决方案 单击此处编辑母版标题样式
DEM、DOM生产
• • • • •
单击此处编辑母版文本样式 ③ 提供多种方式高效编辑DEM，编辑功能涵盖国内外主流摄影测量软 件的DEM编辑功能。 第二级 第三级 ④ 全自动批处理匀光匀色，针对单张影像内部色彩不均和影像之间色 彩不均，分别提供小波滤波法单调匀光和wallis整体匀光，还可以对 第四级 带有地理坐标信息的影像如tif+tfw提供基于地理编码匀光，可解决后 第五级 期拼接影像时拼接线两边色彩、亮度不一致的问题。针对影像色调
空三转点DatMatrix
① 完全摒弃传统航测提点和转点流程，
• 单击此处编辑母版文本样式 POS 信息实现全自动快速提 •可不依赖 第二级 点和转点，匹配同影像旋偏角无关， 影像排列不规则、俯仰 •克服了小数码 第三级 角、旋偏角等特别大的缺点。即使是 •超过 第四级 80%区域为水面覆盖，程序依旧 •能匹配出高重叠度的同名像点，整个 第五级
DEM、DOM生产
单击此处编辑母版文本样式 ① 摒弃传统的基于单模型像方匹配的方式匹配生成DEM模式，采用 基于物方匹配的方式生产DEM，既能充分利用小数码高重叠度的 第二级 这一优势，大大提高匹配精度，并且能自动过滤人工建筑物，减 第三级 少后期人工编辑工作量，同时提供人工干预恢复功能。 第四级 第五级 ② 采用并行化处理方式快速生成全区DEM、DOM，在不升级现有
• • • • •
单击此处编辑母版文本样式 第二级 FlightMatrix 第三级 产 DATMatrix V1.0 品 第四级 组 第五级 成 MapMatrix V4.0 EPT V1.1
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四、航天远景无人机小数码影像解决方案 单击此处编辑母版标题样式
• • • • •
单击此处编辑母版文本样式 测区工程创建 第二级 第三级 第四级 FlightMatrix全区影像图 第五级 快速拼接系统
致模型数量同比例变多，相对传统 航片来说，测同一幅图，调用的模 型数目多，模型之间来回切换频繁。
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三、传统解决方案的精度与效率 单击此处编辑母版标题样式
1. 空三加密自动化程度降低
• 单击此处编辑母版文本样式 影像的不规则排列、重叠度忽大忽小、旋偏角较大，这些因素导致如果按传统方式进 行空三加密处理，在测区自动提点和转点时，会出现很多失败的情况，如模型连接失败 •和航带间转点失败，或者高重叠度的同名点变成低重叠度的同名点，同名点像平面坐标 第二级 •精度低，整个测区连接强度低或者连接失败，后面人工干预工作量特大。如果飞行质量 第三级 不好，并且地面纹理特征差，如高山区，提点和转点几乎不能自动化进行。 • 第四级 2. 矢量采集工作量大 • 第五级 要处理的影像数量多，重叠度大，模型数量多，导致后期处理的工作量变大，如要采
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四、航天远景无人机小数码影像解决方案 单击此处编辑母版标题样式
• • • • •
单击此处编辑母版文本样式 第二级 DEM、DOM生产 第三级 MapMatrix 新型数字摄影测量系统 第四级 第五级 EPT易拼图软件
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四、航天远景无人机小数码影像解决方案 单击此处编辑母版标题样式
• • • • •
数量成倍数增多，导致后期要处理的工作量（如空
三加密环节）同比例增多。
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二、无人机小数码影像的缺点 单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 6. 基高比小、模型数目多、 • 模型切换频繁 第二级 • 第三级 像幅小，重叠度大，就会导致模型 • 第四级 基高比变小，进而导致测图时高程 精度降低。同时影像数量多，会导 • 第五级
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四、航天远景无人机小数码影像解决方案 单击此处编辑母版标题样式
① ② • ③ • ④
• FlightMatrix 单击此处编辑母版文本样式 全自动创建工程，划分航带信息。 全自动空三转点，平差计算。 第二级 全自动生成DEM。 第三级 全自动拼接全区影像图。 • 第四级 • 第五级
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四、航天远景无人机小数码影像解决方案 单击此处编辑母版标题样式
集核线的模型的和采集同一幅图的矢量时要切换的模型次数。
3. 精度低
因为影像存在较大畸变，加之模型基高比小，如果不做处理，如去畸变和选择最佳交 会角测图，则空三加密成果差，三种产品成果精度低，特别是数字线划图（DLG）的高程 精度低。
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四、航天远景无人机小数码影像解决方案 单击此处编辑母版标题样式
变化幅度大，甚至可能出现漏拍 的情况。
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二、无人机小数码影像的缺点 单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 受侧风和不稳定气流影响，相 • 第二级 邻两张影像一般容易出现旋偏 角变化特别大（远超传统航测 • 第三级 规范要求）的情况。 • 第四级 • 4. 第五级 影像畸变大
相对专业航摄仪来说，小数码影 像（普通单反拍摄的）畸变大，
E．选区处理； F．多种选区处理工具：色阶、自动色阶、自动对比度、自 动颜色、曲线 、色彩平衡、亮度对比度、去色、 匹配颜色、 替换颜色、可选颜色、通道混合器 、反相、色调均化、 阈 值、色调分离等，满足用户对选区内容的编辑与修改。
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DEM、DOM生产
四、航天远景无人机小数码影像解决方案 单击此处编辑母版标题样式
单击此处编辑母版文本样式 无需专业航测设备，普通民用单反相机即可作为影像获取的传感器，操控手经 过短期培训学习即可操控整个系统。 第二级 2. 成本低廉 第三级 无人机（带飞控系统）市场价格 10 万到 100 万，各种档次都有，而相机整套 第四级 （机身加镜头）不到2万，整套系统成本低廉。 第五级 3. 整个系统机动性强
单击此处编辑母版标题样式
单击此处编辑母版文本样式 完 整 解 决 方 第二级 第三级 第四级 第五级
航天远景无人机小数码影像
案
介绍人：任永富
武汉航天远景科技有限公司 VISIONTEK INC.
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无人机小数码影像完整解决方案 单击此处编辑母版标题样式
• • • • •
测区连接强度高。 像拍摄角度相差 90 度，程序依旧能匹 配出足够的高精度连接点）。
（下图为水域面积为 80%左右，同时影
② 利用CPU多核并行和GPU并行计算，大大提高了匹配速度。
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四、航天远景无人机小数码影像解决方案 单击此处编辑母版标题样式
空三加密
• • • • •
③ 直接支持数码相机输出的JPG格式或TIF格式，无需格式转换。 单击此处编辑母版文本样式 ④ 无需影像预旋转，横排、纵排都可实现自动转点，节约数据准备时间。 第二级 ⑤ 实现畸变改正参数化，方便用户修正畸变改正参数，不需要事先对影像 第三级 做去畸变即可完成后续4D产品生产。 ⑥ 除无人机小数码影像外，还适用于其它航空影像。 第四级 ⑦ 空三加密支持无外业像控点模式，方便快速制作挂图，满足相关需求。 第五级 ⑧专门针对中国测绘科学研究院二维检校场和武汉大学遥感学院近景实验 室三维检校场检校报告格式研发了傻瓜式批处理影像畸变差改正工具， 格式对应，检校参数直接填入，无需转换，方便空三成果导入到其他航 测软件进行后续处理。
整套设备不需要专门机场调运、调配，可用小型汽车装载托运，随时下车组装，
3个工作人员2小时内可组装完毕。
4. 受气候条件影响小
只要不下雨、下雪并且空中风速小于6 级，即使是光照不足的阴天，飞机也可
上天航拍。
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一、无人机小数码影像的优点 单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 不需要专门机场和跑道，可在普通公路上滑跑起降或采用弹射方式起飞和伞降方 式降落。 • 第二级 满足大比例尺成图要求 • 6. 第三级 满足《低空数字航空摄影测量内业规范》CH/Z 3003-2010 1：500、1：1000、1： • 第四级 2000大比例尺成图精度要求，满足传统航测规范 GB 7930－1987和GB/T 7930－ 2008 中1：1000和1：2000大比例尺成图精度要求。 • 第五级