航飞注意事项
- 无人机作业具有一定的危险性,飞行时请安全操作,并务必远离人群。
- 无人机在飞行前请查询当地法规和国家相关规定,在合法安全的情况下执行飞行任务。请自行查看相关政策和大疆安全飞行指引。
- 飞行前应对航线经过区域的现场情况(包括建筑高度、电线、建筑、人群等情况)充足了解。
- 飞行前务必检查无人机设备,包括:飞行器、遥控器、连接设备保持电量充足。
- 在飞行过程中务必确保飞行器与遥控器之间信号良好。
- 对飞行器有任何疑问,请主动联系厂商售后技术支持。
无人机三维建模航拍教程
航飞重叠度 和 高质量的照片 是影响三维建模最终模型质量的关键因素。
针对场景类的消费级无人机三维建模数据采集,主要分为以下两种:
- 环绕拍摄:按兴趣点环绕飞行模式,即:手动绕飞,采集环绕建筑物的照片,适用于单一建筑物三维建模;
- 航线拍摄:按一定参数规划航线,飞行器按照航线自主飞行采集照片,适用于区域三维建模。单镜头无人机(如:精灵4系列)适用于小于3平方公里的数据采集;在大范围数据采集过程中多镜头采集效率更高。
注:以下内容主要针对:大疆消费级别无人机(精灵和御系列)的两种拍摄方式进行讲解。
环绕拍摄
原理
以不同的高度对拍摄物体逐层进行环绕拍摄。如下图:
注意事项
- 环绕拍摄一般用于单栋楼房、或者单一建筑物。
- 飞行过程中务必确保飞行器与遥控器之间信号良好。
- 手动拍摄照片中,左右和上下两张相邻照片的重叠度务必确保不低于2/3左右。
- 确保在被拍摄物体上空拍摄一圈正视向下的照片。
操作步骤
以大疆精灵4系列无人机为例,飞行软件为 DJI GO、DJI GO 4。该种方式需要手动飞行,对无人机操作人员有一定的操作技能要求。
- 将遥控器和飞行器通电,进入大疆无人机飞行软件DJI GO(DJI GO 4),在遥控上将飞行器设置为“P”模式。
- 在DJI GO(或 DJI GO 4)中设置返航高度为安全高度,一般不低于飞行区内建筑物高度;检查遥控器操作模式为自己熟练操作模式。
- 在DJI GO(或 DJI GO4)中设置好低电量报警,打开“低电量只能返航”按钮。
- 根据当前光照情况,设置好相机参数,让拍摄照片清晰,并将九宫格打开。
- 起飞飞行器到被拍摄物体附近悬停,调整飞行器相机角度至45°。
- 调整飞行器角度,使拍摄画面中 1/3 - 2/3 部分为地面(拍摄到地面照片是为了保证地面信息的完整性),其余部分为被拍摄物体。
- 沿被拍摄物体走向水平移动飞行器,同时操作相机不间断拍照,两张拍照重叠度通过IPad 中相机画面把控,一般重叠不低于 2/3。
- 当第一圈拍摄完成后,将飞行器升高至和第一圈相机中的画面重叠 2/3 部分处,重复第七步,进行第二高度环绕拍摄完成。
- 重复上述第七步和第八步,完成其余高度照片拍摄,直至相机画面中能拍摄到被拍摄物体顶部照片。
- 相机角度 45° 倾斜照片全部拍摄完成后,将相机角度调整至 90°(正视向下),使飞行器高度比被拍摄物体高 10-50 米左右(若被拍摄物体越高则飞的越高),开始拍摄被拍摄物体顶部正射向下的照片,相邻两张照片重叠度不低于 2/3。
航线拍摄(五边航线拍摄)
原理
航线拍摄主要针对较大范围的区域进行三维数字化,如:城市建模、工地建模、园区建模、测量等应用领域。需要使用倾斜摄影相关技术对区域进行数据采集。
倾斜摄影技术是通过在同一飞行平台上搭载多台传感器(下图为五镜头相机),同时从垂直、倾斜等不同角度采集照片,获取地面物体更为完整准确的信息。
垂直地面角度拍摄获取的照片称为正片(一组照片)简称下视,镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的照片称为斜片(四组照片),分别为前视、后视、左视、右视;如下图所示一组照片采集示意图。
在使用单镜头无人机采集倾斜数据时,由于镜头数量有限,可以通过多次对同一区域,以不同角度采集照片来模拟五镜头相机采集的过程。单镜头采用五边航线方式拍摄主要包括以下航线:
- 前视,航线角度 270°,云台俯仰角度 -45°
- 后视,航线角度 90°,云台俯仰角度 -45°;
- 左视,航线角度 0°,云台俯仰角度 -45°;
- 右视,航线角度 180°,云台俯仰角度 -45°
- 下视,航线角度 90°,云台俯仰角度 -90°
注意事项
- 飞行过程中务必确保飞行器与遥控器之间信号良好。
- 五边航线飞行时,务必确保所有航线完成飞行。
- 参数设置中,高度一般设置为比测区内最高楼高度高 30-100 米。
- 当测区内高楼较多时,务必适当增加航向重叠率和旁向重叠率飞行。
操作步骤
本例以大疆精灵4系列无人机为例,飞行软件为 DJI GO(DJI GO 4 )与 DJI GS PRO 协同才能完成航线拍摄。
DJI GO 用于设置无人机参数,DJI GS PRO 用于设置航线以及发布飞行任务(DJI GS PRO是可以支持航线规划的App,DJI GO不能用于设置航线)。
DJI GO(DJI GO4)步骤
- 到达飞行区域内,将飞行器和遥控器通电,进入大疆无人机飞行软件DJI GO(DJI GO4),在遥控上将飞行器设置到“P”模式。
- 在DJI GO(DJI GO4)中设置返航高度为安全高度,一般不低于飞行区内建筑物高度;检查遥控器操作模式为自己熟练操作模式。
- 在DJI GO(DJI GO4)中设置好低电量报警,打开“低电量智能返航”按钮。
- 根据当前光照情况,设置好相机参数。
DJI GS PRO 步骤
- 打开DJI GS PRO软件,点击左下角进入飞行任务列表。
- 点击左下方“+”创建任务,选择测绘航拍区域模式。
图9:DJI GS PRO 任务类型选择界面
- 点击地图选点,点击屏幕中显示地图区域,此时会出现一个四边形,四边形区域内即飞行器即将飞行区域,拖动四边形角点可调整飞行区域。
- 在屏幕右边基础设置中,开始设置相机型号、相机朝向、拍照模式、航线生成模式、飞行高度。一般参数设置如下表所示:
参数项 |
值 |
相机型号 |
使用飞行器型号 |
相机朝向 |
平行于主航线 |
拍照模式 |
等距间隔拍照(等时间隔拍摄) |
航线生成模型 |
区内模式 |
飞行高度 |
高于测区最高建筑高度30米以上 |
- 点击高级设置,开始设置航向重叠率、旁向重叠率、主航线角度、边距、云台俯仰角度、任务完成动作。一般参数设置如下表所示:
参数项 |
值 |
航向冲重叠度 |
80% - 85% |
旁向重叠度 |
70% - 80% |
主航线角度 |
0°、90°、180°、270° |
边距 |
0 |
云台俯仰角度 |
-45°、-90° |
任务完成动作 |
自动返航 |
五条航线中的主航线角度和云台俯仰角度详细设置如下表:
航线名称 |
主航线角度 |
云台俯仰角度 |
前视 |
270° |
-45° |
后视 |
90° |
-45° |
左视 |
0° |
-45° |
右视 |
180° |
-45° |
下视 |
90° |
-90° |
说明:按照以上参数进行规划五边航线,注意 DJI GS PRO 中每条航线都需要创建一个新任务。可以通过完成一条航线后,在任务列表中,进行复制任务并调整参数,快速完成五条航线的规划。
其他
针对大疆精灵4 RTK等专业级别无人机,可以通过 DJI Pilot 软件自动生成五边航线和井字航线,详细查看大疆官网。(大疆精灵4 RTK的RTK是指差分GPS模块,拍摄的照片具有高精度几何位置,RTK模块通常可以达到优于5cm的定位精度。)
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