地面三維激光掃描與無人機傾斜攝影高壓鐵塔精度比較
發(fā)布時間:2021-01-31 10:05
地面三維激光掃描技術(shù)能快速獲取高壓鐵塔表面數(shù)據(jù),但容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)盲區(qū);無人機傾斜攝影測量機動性與靈活性高,但受控制點和航高等因素制約,得到的數(shù)據(jù)精度較低。文章聯(lián)合地面三維激光掃描技術(shù)和無人機傾斜攝影技術(shù)采集高壓鐵塔三維空間數(shù)據(jù),并進行測繪與三維建模,對垂向偏差精度比較分析,得到兩種網(wǎng)格模型滿足數(shù)據(jù)融合要求。同時,采用垂向偏差對點云精度與偏差量的大小區(qū)間分布比較,通過標(biāo)志控制點拼接校正,使無人機影像點云的精度得以提高。
【文章來源】:工程技術(shù)研究. 2020,5(08)
【文章頁數(shù)】:2 頁
【部分圖文】:
鐵塔點云數(shù)據(jù)
采用大疆精靈4 Pro無人機與Altizure操控APP進行傾斜攝影測量,飛行設(shè)置航高為50m,航向重疊度為80%,旁向重疊度為70%,相機傾斜角為45°,對斜坡進行了正射與傾斜5個方向的航帶攝影。在平地和坡度上設(shè)置10個標(biāo)記控制點,選取其中6個作為空三控制點。激光掃描與無人機高壓鐵塔點云融合數(shù)據(jù)如圖2所示。無人機影像網(wǎng)格模型與全站儀坐標(biāo)比較如表1所示。由表1可以看出,位于平地上的標(biāo)志點誤差小于高壓鐵塔上的標(biāo)志點誤差,且空三控制點的誤差小于非空三控制點的誤差。X和Y的中誤差分別為0.011m和0.011m。XY平面誤差為0.016m,高程Z的中誤差為0.020m,k7控制點Z值的最大誤差為0.031m,表明模型對高程誤差影響更大。
兩組數(shù)據(jù)垂向方向的剖面對比如圖3所示。三維激光點云與影像點云的垂向偏差量分布較為均勻,且差值在同一個方向上,但兩種模型存在一定的傾斜量。具體偏差區(qū)間分布規(guī)律如表2所示。由表2可知,在中間區(qū)域的-0.02與+0.02的偏差值占43%,最大區(qū)間的偏差不超過±0.052m,并且分布數(shù)量較少。通過截面點云區(qū)間分布的垂向偏差比較,地面三維激光掃描數(shù)據(jù)和無人機點云數(shù)據(jù)主要點云偏差在±0.02左右,說明通過標(biāo)志控制點的校正,無人機影像點云數(shù)據(jù)精度可以接近三維掃描點云精度。3 結(jié)束語
【參考文獻】:
期刊論文
[1]圖像處理技術(shù)在無人機電力線路巡檢中的應(yīng)用[J]. 呂吉偉. 通信電源技術(shù). 2019(06)
[2]基于固定翼無人機激光雷達點云數(shù)據(jù)的輸電線路三維建模與樹障分析[J]. 阮峻,陶雄俊,韋新科,李紅盛. 南方能源建設(shè). 2019(01)
[3]基于北斗RTK定位的鐵塔傾斜監(jiān)測系統(tǒng)研究[J]. 李芝宏,王昕煜. 電氣化鐵道. 2019(01)
[4]三維激光掃描儀在電力鐵塔結(jié)構(gòu)提取中的應(yīng)用[J]. 徐旭,王紅改,李謀思. 城市勘測. 2018(04)
[5]風(fēng)荷載作用下輸電鐵塔抗地表變形性能的試驗研究[J]. 馬維青,周景,袁廣林,穆昭璽. 工業(yè)建筑. 2017(10)
[6]利用三維激光掃描技術(shù)進行輸電鐵塔變形監(jiān)測研究[J]. 梁華,袁蘊良,王云端,劉秀涵. 測繪通報. 2017(07)
[7]基于ISS特征點結(jié)合改進ICP的點云配準(zhǔn)算法[J]. 李仁忠,楊曼,田瑜,劉陽陽,張緩緩. 激光與光電子學(xué)進展. 2017(11)
[8]基于TLS的高壓線塔傾斜度監(jiān)測[J]. 劉云備,蔡來良,王姍姍,楊望山. 測繪工程. 2016(08)
[9]基于RANSAC算法的地鐵隧道點云數(shù)據(jù)濾波[J]. 余鵬磊,于海洋,謝秋平,盧小平,李珵. 測繪工程. 2014(08)
[10]結(jié)合無人機和地面三維激光掃描技術(shù)獲取高精度DEM及DOM[J]. 楊鋒,繆志修,林春峰,閔世平. 鐵道勘察. 2013(04)
本文編號:3010655
【文章來源】:工程技術(shù)研究. 2020,5(08)
【文章頁數(shù)】:2 頁
【部分圖文】:
鐵塔點云數(shù)據(jù)
采用大疆精靈4 Pro無人機與Altizure操控APP進行傾斜攝影測量,飛行設(shè)置航高為50m,航向重疊度為80%,旁向重疊度為70%,相機傾斜角為45°,對斜坡進行了正射與傾斜5個方向的航帶攝影。在平地和坡度上設(shè)置10個標(biāo)記控制點,選取其中6個作為空三控制點。激光掃描與無人機高壓鐵塔點云融合數(shù)據(jù)如圖2所示。無人機影像網(wǎng)格模型與全站儀坐標(biāo)比較如表1所示。由表1可以看出,位于平地上的標(biāo)志點誤差小于高壓鐵塔上的標(biāo)志點誤差,且空三控制點的誤差小于非空三控制點的誤差。X和Y的中誤差分別為0.011m和0.011m。XY平面誤差為0.016m,高程Z的中誤差為0.020m,k7控制點Z值的最大誤差為0.031m,表明模型對高程誤差影響更大。
兩組數(shù)據(jù)垂向方向的剖面對比如圖3所示。三維激光點云與影像點云的垂向偏差量分布較為均勻,且差值在同一個方向上,但兩種模型存在一定的傾斜量。具體偏差區(qū)間分布規(guī)律如表2所示。由表2可知,在中間區(qū)域的-0.02與+0.02的偏差值占43%,最大區(qū)間的偏差不超過±0.052m,并且分布數(shù)量較少。通過截面點云區(qū)間分布的垂向偏差比較,地面三維激光掃描數(shù)據(jù)和無人機點云數(shù)據(jù)主要點云偏差在±0.02左右,說明通過標(biāo)志控制點的校正,無人機影像點云數(shù)據(jù)精度可以接近三維掃描點云精度。3 結(jié)束語
【參考文獻】:
期刊論文
[1]圖像處理技術(shù)在無人機電力線路巡檢中的應(yīng)用[J]. 呂吉偉. 通信電源技術(shù). 2019(06)
[2]基于固定翼無人機激光雷達點云數(shù)據(jù)的輸電線路三維建模與樹障分析[J]. 阮峻,陶雄俊,韋新科,李紅盛. 南方能源建設(shè). 2019(01)
[3]基于北斗RTK定位的鐵塔傾斜監(jiān)測系統(tǒng)研究[J]. 李芝宏,王昕煜. 電氣化鐵道. 2019(01)
[4]三維激光掃描儀在電力鐵塔結(jié)構(gòu)提取中的應(yīng)用[J]. 徐旭,王紅改,李謀思. 城市勘測. 2018(04)
[5]風(fēng)荷載作用下輸電鐵塔抗地表變形性能的試驗研究[J]. 馬維青,周景,袁廣林,穆昭璽. 工業(yè)建筑. 2017(10)
[6]利用三維激光掃描技術(shù)進行輸電鐵塔變形監(jiān)測研究[J]. 梁華,袁蘊良,王云端,劉秀涵. 測繪通報. 2017(07)
[7]基于ISS特征點結(jié)合改進ICP的點云配準(zhǔn)算法[J]. 李仁忠,楊曼,田瑜,劉陽陽,張緩緩. 激光與光電子學(xué)進展. 2017(11)
[8]基于TLS的高壓線塔傾斜度監(jiān)測[J]. 劉云備,蔡來良,王姍姍,楊望山. 測繪工程. 2016(08)
[9]基于RANSAC算法的地鐵隧道點云數(shù)據(jù)濾波[J]. 余鵬磊,于海洋,謝秋平,盧小平,李珵. 測繪工程. 2014(08)
[10]結(jié)合無人機和地面三維激光掃描技術(shù)獲取高精度DEM及DOM[J]. 楊鋒,繆志修,林春峰,閔世平. 鐵道勘察. 2013(04)
本文編號:3010655
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