枢纽、主线、收费站、服务区是高速公路重要的组成部分和附属工程,利用无人机对高速公路进行日常巡检,具有飞行机动灵活、巡检数据精准、数据管理便捷、检测结果直观等特点,补充到现有高速公路日常巡检作业中,针对现有巡检模式可以提升效率,降低风险,节省成本。

无人机高速公路应用实例——打造数字巡检底座-南京韦博智控科技有限公司

利用无人机对高速公路进行日常巡检,由以下几个部分组成:打造高速巡检数字底座,规划自主飞行巡检航线,建立巡检数据数据库进行可视化标注。利用倾斜摄影技术采集高速公路及其附属工程的实景模型,可以很好的还原采集目标纹理结构;实景模型具有绝对坐标,基于实景模型进行巡检路径设计,可以与无人机飞行导航定位坐标系统一致,保证飞行巡检精准安全;标注结果进行三维投射,可以快速定位缺陷位置,进行人工消缺。

本文着重介绍如何打造高速巡检数字底座,高速公路具有大量的标识牌、广告牌等附属设施,属于弱纹理区域,并且随时有大量车辆通行,属于动态纹理,使用常规的采集方式会导致模型三角面破损较多、模型路面存在车辆贴图。经与业主单位进行大量测试,我们确定了数据采集方案如下:

飞行器使用大疆经纬M350 RTK,最大载重2.7公斤,具备4G融合凸窗功能,搭载4G网卡,可充分保重遥控器图传信号质量。

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硬件使用赛尔中画幅航测相机Share 100M Pro,搭载索尼中画幅传感器,50mm长焦镜头,100米相对航高正射分辨率为7.5mm,使大范围亚厘米级影像分辨率建模成为可能。

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航线规划使用韦博云平台(www.wpmcloud.com),使用环绕飞行的方式始终保持相机指向环绕圆心拍摄,由于车辆高速运动,可以很好的消除动态纹理,减少模型重建贴图错误。

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航线规划我们使用了区域环绕、带状环绕、结构测绘三种方式,其中区域环绕针对枢纽、服务区等占地面积较大的区域进行数据采集,带状针对主线等条带区域进行数据采集,80米航高提高影像分辨率,120米航高提高模型带宽,结构测绘针对服务区廊桥结构重点建筑结构进行补充采集。

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枢纽区域环绕航线展示

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主线带状环绕航线展示

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服务区区域环绕航线展示

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服务区廊桥结构测绘航线展示
使用韦博云平台规划航线,支持结合地形、模型对航线安全进行校验模拟,通过不同颜色视锥体模拟显示当前航点与下一航点拍摄内容,校验航线是否安全,拍摄内容是否符合预期,并且支持对所有航点拍摄内容进行自动轮播。

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结构测绘航线模拟
数据采集完毕后,通过软件进行自动空三处理,模型输出,模型效果如下图所示:

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本文介绍的数据采集方案,影像数据量小,数据处理成本低,中画幅传感器优异的成像表现将弱纹理与细小结构精准还原,是业界首次将亚厘米级大范围实景三维模型采集应用到工程实例中。打造高速公路数字底座是利用无人机对高速公路进行巡检的基础,可以通过数字底座进行巡检航线规划,并且搭建缺陷数据显示的三维平台,承载无人机采集的巡检数据,进行三维显示与管理。
如您对本文的采集方案感兴趣,可以通过以下方式与我们取得联系:

QQ群:648493338

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