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全球定位系统

顾及控制点均匀性的无人机实景三维建模精度分析

成李博 李佳 段平 王云川

成李博, 李佳, 段平, 王云川. 顾及控制点均匀性的无人机实景三维建模精度分析[J]. 全球定位系统, 2021, 46(1): 20-27. doi: 10.12265/j.gnss.2020102801
引用本文: 成李博, 李佳, 段平, 王云川. 顾及控制点均匀性的无人机实景三维建模精度分析[J]. 全球定位系统, 2021, 46(1): 20-27. doi: 10.12265/j.gnss.2020102801
CHENG Libo, LI Jia, DUAN Ping, WANG Yunchuan. Unmanned aerial vehicle realistic 3D modeling accuracy analysis considering control point uniformity[J]. GNSS World of China, 2021, 46(1): 20-27. doi: 10.12265/j.gnss.2020102801
Citation: CHENG Libo, LI Jia, DUAN Ping, WANG Yunchuan. Unmanned aerial vehicle realistic 3D modeling accuracy analysis considering control point uniformity[J]. GNSS World of China, 2021, 46(1): 20-27. doi: 10.12265/j.gnss.2020102801

顾及控制点均匀性的无人机实景三维建模精度分析

doi: 10.12265/j.gnss.2020102801
基金项目: 国家自然科学基金项目(41961061);云南省基础研究计划项目(202001AT070057);云南省教育厅基金项目(2018JS148)
详细信息
    作者简介:

    成李博:(1993—),男,硕士研究生,主要从事无人机影像处理及应用研究

    李佳:(1984—),女,博士,副教授,博士生导师,主要从事无人机影像处理及应用研究

    段平:(1984—),男,博士,副教授,硕士生导师,主要从事无人机影像处理及应用研究

    通讯作者:

    李佳 E-mail:keguigiser@163.com

  • 中图分类号: P228.49;P231.2

Unmanned aerial vehicle realistic 3D modeling accuracy analysis considering control point uniformity

  • 摘要: 无人机(UAV)倾斜摄影技术以其低成本、高效率、高精度等优点成为实景三维模型构建的主流. 实景三维模型的精度受很多因素影响,研究主要从控制点分布均匀性的角度出发,探究其对实景三维模型精度的影响,提出一种较为普适的控制点均匀性衡量指标. 研究中设计了两种不同数目的控制点实验,每种实验各包含3种不同均匀性分布方案. 使用UAV获取实验区航空影像,分别采用6种方案参与模型构建. 通过分析模型精度,结果表明:控制点均匀性较低时实景三维模型精度较差,高程精度比平面精度差;增加控制点的均匀性会提升模型的整体精度;控制点均匀性的提升对均匀性较低时模型精度的改善较高;控制点均匀性可作为一种评价指标应用于外业控制点的布设中去.
  • 图  1  求解最大空圆半径

    图  2  实验区

    图  3  控制点采集场景

    图  4  实验区域检查点、角点、控制点布设方案

    图  5  实景三维建模流程

    图  6  控制点误差标准Q-Q图(XYZ方向)

    图  7  采用5个控制点且控制点均匀性为${\rho _{5-{l} }}$${\rho _{5-{m} }}$${\rho _{5-{h} }}$时检查点误差分布

    图  8  采用8个控制点且控制点均匀性为${\rho _{8-{l} }}$${\rho _{8-{m} }}$${\rho _{8-{h} }}$时检查点误差分布

    图  9  两种数量控制点下,不同均匀性控制点对检查点水平方向误差的影响

    10  两种数量控制下,不同均匀性控制点对检查点垂直方向误差的影响

    表  1  不同数量下不同均匀性的控制点分布于试验区时检查点的误差 m

    GCP数量均匀性XYZMplaMall
    00.87491.051419.30831.367819.3567
    5ρ5−l0.10930.09970.94290.14800.9544
    ρ5−m0.02350.02190.05720.03210.0656
    ρ5−h0.01870.02010.04830.02740.0556
    8ρ8−l0.06050.05810.11280.08390.1406
    ρ8−m0.03620.04540.05360.05810.0791
    ρ8−h0.03480.01490.04100.03790.0558
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-10-28
  • 网络出版日期:  2021-04-06
  • 刊出日期:  2021-02-15

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