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。
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。
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。
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。
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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