如何使用DJI 精靈4Pro無人機(jī)制作高精度地圖跟三維模型

之前，人們不得不花費(fèi)10多萬元購買專業(yè)測繪無人機(jī)，并在地面上放置大量控制點(diǎn)，以獲得準(zhǔn)確、測量級的地圖。隨著電腦技術(shù)，相機(jī)技術(shù)，無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，DJI的精靈系列迅速占領(lǐng)了很大一部分市場。下面小編介紹一種使用精靈4Pro，搭載云帆創(chuàng)新 GAMA PPK的無人機(jī)航測解決方案，以顯著降低控制點(diǎn)，并解釋工作流程、測試方法以及結(jié)果的精度驗(yàn)證。

一、介紹：

精靈P4 Pro（P4P）是一種技術(shù)成熟，經(jīng)濟(jì)高效的消費(fèi)級無人機(jī)，在市場上很受歡迎。它靈活、操作簡單，價(jià)格便宜，以及攝像機(jī)微秒同步和無用戶校準(zhǔn)，特別適用于密集建成的城市和地形復(fù)雜的區(qū)域。

我們搭載云帆創(chuàng)新的無損安裝PPK套件，可以為P4P 提供高精度的位置信息，而且PPK采用的靜態(tài)后差分的模式，跟基站之間不需要實(shí)時(shí)鏈接，是避免在城市和沒有 4G 信號覆蓋的區(qū)域經(jīng)常發(fā)生的校正中斷的更可靠的方法，同時(shí)采用前算，后算的組合運(yùn)算的方式，可以提供比實(shí)時(shí)更高的精度。

DJI P4P PPK飛機(jī)主要由以下幾個(gè)部分組成：

1. 無人機(jī)平臺(tái)包含： DJI P4P無人機(jī)，云臺(tái)，相機(jī)，遙控器，電池及充電器。

2. 云帆創(chuàng)新Gama PPK套件包含：PPK接收機(jī)一臺(tái) ，航空螺旋天線一個(gè)。

3. PPK 基站：采用司南導(dǎo)航T300 作為靜態(tài)基站，采樣率設(shè)置為5Hz，記錄靜態(tài)數(shù)據(jù)，來讓PPK軟件處理，同時(shí)T300可以作為RTK流動(dòng)站測量靜態(tài)基站坐標(biāo)跟檢查點(diǎn)的坐標(biāo)。

4. PPK后處理軟件：RTKPost 是一款PPK后處理軟件，可以處理云帆創(chuàng)新GAMA的數(shù)據(jù)，跟司南T300的數(shù)據(jù)，獲取到2cm以內(nèi)的pos坐標(biāo)，同時(shí)添加相機(jī)跟天線的X Y Z 的偏差，輸出結(jié)果給照片的時(shí)間跟高精度的位置，成果可以直接運(yùn)用到后期的圖像處理軟件中。

二、數(shù)據(jù)采集

我們客戶選取了一個(gè)野外的礦區(qū)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，主要過程分為三個(gè)步驟：

1.野外數(shù)據(jù)采集：在飛行區(qū)域內(nèi)測量了5個(gè)RTK檢查點(diǎn)，外加一個(gè)基站坐標(biāo)，來驗(yàn)證沒有控制點(diǎn)的情況下P4P的精度。

2.測量檢測點(diǎn)的坐標(biāo)。

3.PPK數(shù)據(jù)處理：軟件一鍵化生成高精度的照片pos文件。

三、圖像處理：

現(xiàn)在有很多的圖像處理軟件，可以用來處理數(shù)據(jù)，如pix4d mapper， metashape，Inpho，大疆疆圖等，這些軟件的功能基本類似，選取pix4d mapper 對數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。處理主要分為三個(gè)步驟：

1、初始化處理：創(chuàng)建工程，添加照片，選擇坐標(biāo)系導(dǎo)入POS，導(dǎo)入檢查點(diǎn) ，然后進(jìn)行初始化處理：

（1）關(guān)鍵點(diǎn)提?。簩⑻囟ㄌ卣鳂?biāo)識(shí)為圖像中的關(guān)鍵點(diǎn)

（2）關(guān)鍵點(diǎn)匹配：查找哪些圖像具有相同的關(guān)鍵點(diǎn)并匹配他們

（3）相機(jī)優(yōu)化：相機(jī)畸變參數(shù)優(yōu)化

2、生成點(diǎn)云：

3、 生成DOM和DSM

四、精度驗(yàn)證：

我們通過給普通消費(fèi)品的DJI P4P無人機(jī)添加PPK差分模塊，經(jīng)過以上分析不添加控制點(diǎn)的情況下，水平可以達(dá)到10cm以內(nèi)的精度，高程可以達(dá)到30cm左右的精度，能滿足大部分的要求，由此可見云帆創(chuàng)新的GAMA PPK模塊是一種低成本的，高效的PPK方案！