开发图像后处理软件
然而,无人机运用在海岛海岸带方面的调查研究毕竟是新课题,没有足够的成功经验可以借鉴,而且缺少相应的技术规程,最初的运用并不顺利。
选用哪种类型的无人机作为遥测平台,就是他们遇到的第一个难题。其实早在20世纪90年代,无人机就被试图运用到海洋领域,但由于当时的无人机采用固定翼模式,其操控性较低、安全性较差以及缺乏相应链路支持等,曾造成较严重的安全隐患,无人机在海洋领域方面的运用一直停滞不前。随着空间科技的进步,无人机也有了很大发展,形成了固定翼无人机、传统无人直升机、无人飞艇、四旋翼无人机等多种类型,而每一种又各有优缺点。经过慎重比较,海洋三所声学与遥感实验室最终选择四旋翼无人机作为遥测平台。
四旋翼无人机依靠电力驱动,抗风能力强,对起降场地要求低,安全性好,即使出现故障,也不会对人员和财产造成伤害。与其他类型的无人机相比,同等条件下,四旋翼无人机机动性好,操作简便,能在1000米高度以内悬停或飞行,可广泛运用于海岛海岸带调查、海域使用监测以及灾害应急监测等领域。
从国外买来了四旋翼无人机,却不能立即投入使用。因为国外厂商只提供无人机飞行器系统,而缺乏相应的影像后处理软件加以支持,这等于一台电脑没有安装相应的程序一样,根本无法实现用户的遥测目的。比如如何实现对无人机所拍摄的海量照片进行无缝拼接,从航拍影像走向遥感目标,最后获取包含大量地理信息的测绘数据。同时,要求获取的测绘数据不仅要有经纬度,而且在高程方向也要有相应的信息,这都是杨燕明和他的同事们需要解决的一个个难题。
为把无人机运用起来,科研人员只能自己开发相应的图像后处理软件,结合已有的计算机处理技术和海洋领域的工作特点,一点一点地摸索,边开发边实践,逐步建立起四旋翼无人机航空遥测后处理平台。经过科研团队一年多的探索实践,他们成功攻克了镜头畸变校正、姿态正射校正、匀色匀光、薄云去除、影像配准及镶嵌等技术难题,自动化程序处理可让400多张原始图像处理在几小时内完成,完全满足海洋灾害应急监测的需求。在三维数字高程模型反演和三维实景数据处理方面,实现空间分辨率高达2厘米、数字高程精度在7厘米以内,目前处于国内领先水平。