王锋涛:万张级的无人机数据处理新技术

2015-06-12 17:17:42

摘要:   6月10日,北京国家会议中心,以构筑地理信息新生态为主题的2015年全球地理信息开发者大会 (WGDC)在此拉开帷幕。WGDC自2012年起开始举办,四年时间里,伴随着中国地理信息产业的快速发展,WGDC已经成为位置与

  6月10日,北京国家会议中心,以“构筑地理信息新生态”为主题的2015年全球地理信息开发者大会 (WGDC)在此拉开帷幕。WGDC自2012年起开始举办,四年时间里,伴随着中国地理信息产业的快速发展,WGDC已经成为位置与空间领域最具影响力的技术创新盛会。

  6月11日下午的无人机航测专场中,北京天目创新科技有限公司航空遥感事业部总经理王锋涛做出了题为“万张级无人机数据处理新技术交流”的精彩演讲。以下为演讲实录(未经本人确认)

王锋涛:万张级的无人机数据处理新技术

  王锋涛:我的报告是一个技术交流,我讲的会比较深,比较专业。在座的如果做空三的,做DEM生产的,大家可以听一下,其他的抽时间可以去趟洗手间,或者看看你的手机,看看你的股票涨了没有。我的工作地点是在广州,这次过来也是第一次进京给大家做一个技术交流,说技术交流,只能把我们两三年来做的有关航空遥感方面的一些经验、教训讲一讲,给大家分享一下。毕竟在座的很多人可能知道天目公司以前做卫星遥感的,现在开始做航空遥感,特别在无人机方面,我们取得了一些成绩,所以我想做一个技术交流。

  前面是无人机的发展,在这里我不过多讲了。因为在座的很多比我还专业。有几张图,这是我们国内无人机厂家发展非常好的,无人机从油机到电机,从单一镜头到五个镜头,到未来可能出现七镜头的、九镜头的,我们更关注的是这么多无人机能做的东西,80%我们用它做DOM,做三维那都属于后期的,三维用处在哪里,这点我一直在思考,确实看起来很炫。无人机航测应用领域,应急测绘,大比例尺成图,工程应用,文物考察等等都有。我们这两三年来我们做了一些无人机的数据,发现我们无人机不是说是个企业就能做好的,干脆我们就不做硬件了,我们专注于做软件。发现我们自己做软件,我们没有人才,我们向全球去寻找,找资源,把我们能看到的资源都看到,都去寻找,把好的东西带到中国来。有句话,我们做数据处理,我们就是一个搬运工,就是一个传教士,我们用的技术都是国外的技术。

  现在你的航测软件、三维软件如果不是多核运算的,你不是CPU并行运算的,你都不好意思跟大家打招呼。现在计算机的发展已经是突飞猛进,以前一个工作站是八核的,十核的,现在一台工作站动不动24核、36核,价格十万块钱,但是有多少人会想到我把一个工作站用的非常好。这是一个贵州的案例,一台机器做一个县的数据,一万一千多张片子一起做,这个以前可能需要一个非常庞大的类似于某某工厂的东西去做,现在一个工作站去完成它。再说细一点,怎么样完成呢?第一步也是做匹配,我们用的这款软件,以色列公司出的一款IPS产品,它之所以能做一万张以上的处理能力,它的空三算法支持你分网计算,你有很多个测区,一个大测区分很多小测区,一起算,分网平仓,合网再计算,这是我们测绘领域最经典的,也是处理万张级以上的必须这么干的。

  我们在这款软件里面,数据量非常大,特别在无人机方面,你可能有一百平方公里的数据,你分析一万张片子,当你一起做的时候,一匹配匹配了五六十个点,出现了三五百万条光线,这么多点匹配出来的时候,你现在手头用到的软件,有没有人试过它做平差的时候能算出来吗?现在可能升级了,花一些时间能算出来,算出来是否是正确的,还得再算。所以我们发现IPS算几万条光线,几百万条光线,几百万条连接点,对它来说不敢说是小意思,但它算起来速度很快,每次平差需要十多分钟。这是从区域网到连接点,所有的空三软件不管国内的国外的,最基础的是空三里面的匹配算法,如果你匹配不到点,你做的任何工作不值得信任。这里面有很多地方,像沙漠,像东北收了庄稼以后,匹配点看不见,或者下了雪,你也看不到匹配点,这些就是我们过去两三年碰到的各种各样的测区。比如这两张照片里面有重叠度,我们可以提出多少个连接点,我可以让它多,也可以让它少一点,而且所有连接点的分布,它的准确性我要能看到,保证它的准确性。有云的区域怎么处理,点怎么分布。

  前面厂家也说了,相机做畸变校正,我们很多厂家各自做了相机标定也好,软件也罢,所有的相机模型统统不是一个标准,没有一个标准。所以对于我们来说,不同的厂家标定出来的东西,你需要足够的冗余性,你要能接受它,庆幸的是,我们的产品不依赖IMU或POS精度,支持GPS漂移、局部丢失、像主点落水等数据处理,不依赖横滚角、俯仰角、旋偏角。支持分网平差,合网再计算,快速生成DTM,含过滤功能。系统独有备份机制,可以恢复到处理流程的任意节点。假如我有一千张,DTM生成需要多长时间呢?我们可以选择高精度的,也可以选择快速的。如果你的软件做出来以后,你不和大家去交换,不和大家去通讯,你做出来是你的标准,他做出来是他的标准,没法通用,这款软件非常厉害,空三加密成果可以导出国际通用的PATB文件格式,支持倾斜数据、热、近红外数据机GRB数据处理。

  在南方飞机飞的时候,有乌云,快要下雨了,有四条航带,四张片子,逐渐到乌云底下,看不见地面了,照相机看,黑的,它需要把匀色做好。大家看图片有了,如果你在乌云底下拍,确实是黑的,你把它放大也是模糊的。这里有一个小的对比,很大一个测区,有十点多飞的,有两点多飞的,不一样。这个是一个总结,它达到了更快、更准、更高效。

  我给大家分享几个案例,这是2013年在四川他们应急的时候,应急状况什么情况都可能发生,四个角被遮挡,而且都是在云底下,飞机回来了,相机拿到了,领导说非常好。我们处理后的成果是这样,中间那块是滑坡,具体地点不讲了。这个是在广东一个水患,这是水灾的,这是青海,很多都是戈壁,很难找。这是它的一个超级匹配。这个重点案例有128个平方公里,我们飞行了有7800多张,我们一个网做了6700多张,这是局部放大的,也是在一个城区,这是线划图,线划图是1:500。

  我的报告到这里就完了,虽然我们也找到了可能是目前为止效率最高,精度最高的软件,我们的软件离不开你们,这样的软件对摄影测量的理论没有任何突破,还是用的20年前的理论基础,只是它用到了更先进的算法,让人的工作量变轻了,它的所有东西没有突破,理论上没有任何突破。如果大家有疑问,我今天所汇报的所有东西都是我和我的同事认认真真做出来的,没有一点水分,如果大家有疑问的,可以到我们公司来,欢迎各位来踢馆,我们的软件经得起测试。谢谢!

[责任编辑:唐天石]
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