航空攝影測量追求的是無控，只是限于現(xiàn)有技術(shù)，不得不做像控。大疆努力于完成這一目的。如今完成了免像控1:500，接上去將繼續(xù)探求技術(shù)的能夠，完成無控的追求。

大疆創(chuàng)新是如何做到免像控的呢？明天九江偉業(yè)老蔣就大疆精靈 PHANTOM 4 RTK+大疆智圖免像控航測處理方案為您解密。讓你從一個門外小白完全了解無人機是怎樣搞航測的！

PHANTOM 4 RTK+大疆智圖

什么是攝影測量

攝影測量是經(jīng)過攝影，將三維的物理世界轉(zhuǎn)變?yōu)槎S影像，再由二維影像獲取三維空間數(shù)據(jù)的技術(shù)。

攝影測量原理

攝影測量技術(shù)運用廣泛，例如，災禍現(xiàn)場的實時二維建模、數(shù)字城市三維模型、基于三維模型的土方量計算等等，這些場景模型都是經(jīng)過攝影測量技術(shù)完成的。

實時二維建模

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作業(yè)流程

首先，外業(yè)采集數(shù)據(jù)。經(jīng)過攝影采集測區(qū)的多視角照片及空間數(shù)據(jù)；
其次，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)重建工作。將采集到的照片數(shù)據(jù)重建為所需求的模型；
所以，獲取高分辨率多視角照片及高精度空間數(shù)據(jù)，是重建模型的關(guān)鍵。那二者是如何獲取的呢？

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獲取高分辨率多視角照片及高精度空間數(shù)據(jù)

一個簡單的道理，相反的照相機間隔被攝物體越近，獲取的照片分辨率越高，圖像越精細。大疆創(chuàng)重消費的多旋翼無人機可以完成基本的懸停功能，并且裝備了智能避障模塊，這就讓大疆多旋翼無人機相對于其它類型的無人機具有一個自然的優(yōu)勢，可近間隔獲取被攝物體的高精度影像數(shù)據(jù)。同時經(jīng)過高精度三軸云臺控制相機朝向，獲取被攝物體的多視角照片。就目前的技術(shù)而言，一架合格的航測多旋翼無人機，智能避障模塊及高精度三軸云臺是標配。

PHANTOM 4 RTK

知道了如何獲取高分辨率多視角照片，高精度空間數(shù)據(jù)又是如何獲取的呢？
無人機經(jīng)過搭載GNSS全球?qū)Ш较到y(tǒng)可以獲取地位信息，在拍攝的過程當中將拍攝點的地位信息寫入到照片中，這樣拍攝的照片就具有了空間地位信息。

為什么需求像控

由于無人機搭載GNSS全球?qū)Ш较到y(tǒng)獲取地位信息的精度只能達到米級，但是攝影測量需求高精度的地位信息，所以需求對地位信息停止糾正以達到運用要求。傳統(tǒng)的做法是經(jīng)過像控來糾正。
其實這里的像控是一個動詞，包含外業(yè)的打像控點及內(nèi)業(yè)刺像控點，如下圖所示。這里的像控點又稱地面控制點（簡稱GCP），打像控是用一個特殊的外形標記出一個在地面已知準確地位的點，如經(jīng)緯度及高度。用特殊外形標記的目的是方便我們在拍攝的照片中能準確地找到它。刺像控是在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)重建中，經(jīng)過在照片中找到這些控制點，并把這些點的準確地位信息輸入到重建軟件中，重建軟件會根據(jù)這些信息糾正并得出重建物體準確的空間數(shù)據(jù)。

打像控

打像控點需求作業(yè)人員一個點一個點的去找去打，這類工作大部分由人工完成，占用了大量的外業(yè)工作工夫。此外內(nèi)業(yè)刺像控也很占用工夫，那能不能有一個辦法減少這個工作量，甚至不用像控呢？

免像控技術(shù)

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厘米級導航定位系統(tǒng)

我們知道像控點的次要作用是為了獲取準確的地位信息，那無人機能提供精準的地位信息嗎？答案是一定的，大疆創(chuàng)新將高精度導航定位系統(tǒng)引入無人機，如精靈 Phantom 4 RTK 集成RTK 模塊，經(jīng)過RTK 模塊可為無人機提供實時厘米級定位數(shù)據(jù)。

RTK天線

那無人機可以提供高精度的定位信息是不是就可以做到免像控？答案能否定的，想做到免像控僅提供高精度的地位信息是不夠的。市面上有很多搭載RTK模塊的無人機，但是它們做不到免像控，這是由于RTK模塊得到的精準定位數(shù)據(jù)是模塊本身的。而我們需求的是照片的數(shù)據(jù)，還要停止數(shù)據(jù)同步。數(shù)據(jù)同步要思索到飛機當時的姿態(tài)及RTK模塊與相機模塊的地位關(guān)系。除此之外，還要思索到照片記錄的定位數(shù)據(jù)是拍照瞬間的數(shù)據(jù)。

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TimeSync 精準數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

大疆創(chuàng)新為此研發(fā)了TimeSync 精準數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)完成飛控、相機與 RTK 的時鐘系統(tǒng)微秒級同步，并對相機鏡頭光心地位和 RTK 天線中心點地位停止了補償，減少地位信息與相機的工夫誤差，為影像提供更準確的地位信息。
只要打通RTK模塊、飛控模塊及相機云臺模塊之間的通訊，并且具有同步系統(tǒng)，才能獲取影像的準確地位信息。市面上很多搭載RTK模塊的無人機做不到數(shù)據(jù)同步，這就是它們做不到免像控的緣由。

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大疆智圖智能優(yōu)化

除了外業(yè)可以采集到準確地位信息的照片外，內(nèi)業(yè)模型重建軟件能高效準確地處理采集到的照片，也是能做到免像控的重要緣由。大疆創(chuàng)新自主研發(fā)了大疆智圖模型重建軟件，該軟件采用自主研發(fā)的模型重建算法，在模型重建效率及精度方面都優(yōu)于國外同類型軟件，打破了國內(nèi)在該范疇的壟斷，真正的做到了行業(yè)搶先。

實時三維重建
在算法上大疆智圖針對大疆精靈PHANTOM 4系列無人機停止了專門的優(yōu)化，用戶可以做到一鍵生成模型，大大簡化了操作難度，降低了學習成本。硬件與軟件相結(jié)合的處理方案讓大疆智圖在模型重建的效率上大幅提升，可以做到實時二維建模、實時三維點云重建，遙遙搶先國外同類型軟件。
同時在免像控方面，大疆智圖可以對大疆精靈 PHANTOM 4 RTK采集的照片，停止智能化處理，自動校正照片畸變，剔除導入錯誤照片，降低較低精度圖片合成權(quán)重，從而提升免像控的精度。
高精度RTK模塊、TimeSync 精準數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、高精度三軸云臺及大疆智圖的優(yōu)化算法是大疆創(chuàng)新可以完成免像控航測處理方案關(guān)鍵核心。只要能滿足上述要求的處理方案，才能稱得上免像控航測處理方案。