缺少控制點(diǎn)的無人機(jī)遙感影像幾何校正技術(shù)研究.pdf

1、由于無人機(jī)低空遙感系統(tǒng)具有機(jī)動(dòng)靈活、經(jīng)濟(jì)高效的優(yōu)勢和對(duì)地快速實(shí)時(shí)的調(diào)查監(jiān)測，已廣泛應(yīng)用于各種資源勘探、災(zāi)害監(jiān)測等領(lǐng)域。在“5.12汶川地震”抗震救災(zāi)期間，利用無人機(jī)搭載多種傳感器在第一時(shí)間獲得了重災(zāi)區(qū)的高分辨率（0.2m-0.4m）遙感影像數(shù)據(jù)。由于震后地理環(huán)境惡劣，滑坡、崩塌、泥石流等頻發(fā)，道路損毀，不可能設(shè)置地面控制點(diǎn)，無法應(yīng)用傳統(tǒng)的多項(xiàng)式擬合法進(jìn)行幾何校正。此外，無人機(jī)遙感影像像幅小、數(shù)量多、影像預(yù)處理工作量大、效率低，嚴(yán)重影響了

2、最終影像拼接的效果和災(zāi)害信息提取質(zhì)量，制約了無人機(jī)遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用。為了使無人機(jī)遙感數(shù)據(jù)能夠快速有效的應(yīng)用于災(zāi)害信息的提取和分析，需要建立相應(yīng)的處理模型，在缺少地面控制點(diǎn)的情況下能夠完成無人機(jī)遙感影像幾何校正。
　　針對(duì)無人機(jī)低空遙感影像應(yīng)用中存在的問題，本文主要研究以下幾方面內(nèi)容：分析引起無人機(jī)遙感影像出現(xiàn)幾何畸變的主要因素，根據(jù)無人機(jī)低空遙感系統(tǒng)
　　的工作環(huán)境，討論不同來源的誤差對(duì)整個(gè)圖像預(yù)處理的精度影響，從而有針對(duì)性的

3、利用飛行姿態(tài)參數(shù)對(duì)無人機(jī)遙感影像進(jìn)行幾何校正。
　　建立了基于飛行姿態(tài)變化的無人機(jī)遙感影像幾何校正模型。在構(gòu)建無人機(jī)遙感影像成像模型的基礎(chǔ)上，逐一討論了因俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、偏航角和航高等飛行姿態(tài)參數(shù)的變化對(duì)無人機(jī)遙感影像上所成像點(diǎn)與對(duì)應(yīng)物點(diǎn)之間關(guān)系的影響。相比經(jīng)典的多項(xiàng)式擬合法，該方法降低了無人機(jī)遙感影像預(yù)處理過程對(duì)地面控制點(diǎn)的要求，提高了缺少地面控制點(diǎn)的情況下無人機(jī)遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理的速度和精度。
　　根據(jù)建立的幾何校正模型，進(jìn)

4、行算法設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)遙感影像幾何校正試驗(yàn)軟件，可用于缺少地面控制點(diǎn)的情況下利用飛行姿態(tài)信息對(duì)無人機(jī)遙感影像進(jìn)行快速的幾何校正處理，為后續(xù)影像的快速拼接和信息定量提取提供有力的技術(shù)支持。
　　通過試驗(yàn)對(duì)比分析，對(duì)該幾何校正算法的處理結(jié)果進(jìn)行了質(zhì)量評(píng)價(jià)。通過Ashtech GPS測量系統(tǒng)采集地面控制點(diǎn)信息，使用ENVI軟件中的傳統(tǒng)多項(xiàng)式擬合法對(duì)平樂鎮(zhèn)中心區(qū)域的遙感影像進(jìn)行幾何校正，以此作為評(píng)價(jià)處理結(jié)果的主要依據(jù)。綜合評(píng)價(jià)表明，利