[发明专利]一种基于无人机航拍与卫星遥感融合的影像校正方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机航拍与卫星遥感融合的影像校正方法，其步骤包括：1对无人机影像进行对齐；2生成网格；3建立正射影像；4对卫星影像中全色和多光谱影像进行预处理，包括辐射定标、大气校正及正射纠正；5影像融合；6自动添加控制点，计算误差；7无人机影像校正。本发明基于卫星影像与多张无空间信息的无人机影像融合，能实现反算无人机影像坐标原点，逐级迭代进行自动计算控制点误差并累计修正，从而能提高校正精度和效率，降低成本。

技术领域

本发明属于无人机相片校正领域，具体的说是一种基于无人机航拍与卫星遥感融合的影像校正方法。

背景技术

卫星遥感影像由于其空间分辨率达不到准确获取输变电工程施工扰动面积和环水保措施(如挡土墙、排水沟、基坑盖板、废水沉淀池)的要求，需要结合无人机影像来获取这些信息，但目前无人机独自工作无法实现准确定位，所获取的图像不携带地理空间坐标信息，无法得到环水保监管所需的矢量数据。为了有效获取输变电工程线路矢量信息(获得精准施工扰动面积、施工道路长度和宽度以及环水保措施实施情况)，通常有以下几种技术手段：通过地面控制点计算无人机影像中目标点的地理空间坐标、无人机携带GPS(GlobalPositioning System)进行定位和导航、引入了RTK(Real time Kinematic)技术和PPK(Post-Processing Kinematic)技术。

现有技术主要存在如下缺点：

1)对于线路较长的电网工程，地面控制点的数量要多、分布要广，需要地面控制点的质量要高。输变电工程线路长、跨度大、穿越群山峻岭，地面控制点外业测量十分困难，给地面控制点的数量、质量和分布都带来了不小的挑战，且计算量较大，实时性受到制约；工作性能受地形影响，因此在输变电工程中，选取地面控制点作为基础，计算无人机影像的地理空间坐标的方法执行起来较为困难。

2)GPS定位器定位偏差较大。一是因为GPS易受电磁干扰，GPS系统接收机的工作受飞行器机动的影响，比如GPS的信号更新频率一般在1Hz～2Hz，如果飞行器需要快速更新导航信息，单独搭载GPS系统就不能满足飞行器更新信息的需要；二是信号为题，尤其是在山区、沙漠地区及无人区，基站较为稀少，无法接收到卫星信号或信号弱，导致定位器产生网络延迟，致使定位器没有准确定位设定航线中杆塔位置，使得定位偏离了实际位置。

3)无人机飞控的GPS单点定位精度差，受卫星轨道误差，时钟同步误差及信号传播误差等因素的影响，精度只能达到米级。

4)RTK虽然可提供实时该精度的位置信息，但是目前在无人机的应用上还存在很大的技术难题，一是RTK架设基准站一般选择地势较高的位置，对于输变电工程而言，周边多为山丘，作业人员无法到达。二是RTK作业受通讯电台的限制，作业距离不能超过10公里，需要网络信号全覆盖。然而输变电工程线路较长，无人机飞行距离通常大于10公里，沿途地势高低起伏，山丘众多，无法满足信号全覆盖的要求。三是成本较高，搭载RTK的无人机价格是独立无人机的3-4倍。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种基于无人机航拍与卫星遥感影像融合的输变电工程环水保信息校正方法，以期能实现反算无人机影像坐标原点，逐级迭代进行自动计算控制点误差并累计修正，从而能提高校正精度和效率，降低成本。

本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

本发明一种基于无人机航拍与卫星遥感融合的影像校正方法的特点包括如下步骤：

步骤1、获取n张无人机在输变电杆塔区所拍摄的不同方向上的相片并利用自适应相机模型拟合方法进行对齐处理，得到带有空间方向的相片集合；

步骤2、拼接n张带有空间方向的相片并生成相片网格；计算所述相片网格中每个像素的高程，从而得到无人机正射纠正影像P；

步骤3、卫星遥感影像预处理；