بخشی از مقاله
چکیده
در یک دهه ی اخیر استفاده از سیستم 1UAV فتوگرامتری برای اخذ تصاویر پوشش دار و رسیدن به اهداف عمده ی فتوگرامتری2 که تهیه ی نقشه از یک منطقه است رونق بسیاری پیدا کرده است که دلیل این توجه ویژه مزایای UAV فتوگرامتری در کاهش هزینه ، سرعت بالا در برداشت منطقه و نیاز پایین به تجهیزات انسانی و غیرانسانی نسبت به فتوگرامتری هوایی با سرنشین و نقشه برداری زمینی است.
به علت اینکه سیستم های Low Cost UAV در قیاس با سیستم های فتوگرامتری هوایی با سرنشین دارای وزن بسیار پایینی هستند در برابر تغییرات شرایط جوی و همچنین لرزش های موتور سیستم، از استحکام نسبتا پایینی برخوردارند به طوری که سیستم Low Cost UAV دائما به صورت لحظه ای از مسیر و امتداد طراحی شده در Autopilot سیستم خارج می شود که این تغییرات موجب کاهش کیفیت تصویر برداری و خارج شدن آن از حالت نرمال و در نتیجه اخذ تصاویر زائد در حین تصویربرداری در مسیر طراحی شده می شود.
به همین دلیل عملیات فیلترینگ دایرکتوری تصاویر اولیه اخذ شده توسط سیستم های Low Cost UAV به تصاویری که دارای شرایط نسبتا ایده ال برای پردازش تصویر و پروسه های فتوگرامتری هستند امری مهم و اجتناب ناپذیر است . در این مقاله از طریق اعمال یکسری قیود هندسی، پردازش خودکار داده های تقریبی 3GPS/IMU که توسط Autopilot سیستم Low Cost UAV در هنگام شاتر زدن دوربین غیر متریک نصب شده بر روی پلت فرم سیستم Low Cost UAV ، به ثبت رسیده اند انجام شده است و علاوه بر فیلترینگ تصاویر اولیه و حذف تصاویر زائد از بلوک فتوگرامتری، نوارهای مفید تصویربرداری شده هم استخراج شده اند، ارتباط و توپولوژی بین این نوارها نیز مشخص شد و پوشش طولی بین تصاویر پوشش دار در بلوک فتوگرامتری فوق و همچنین پوشش عرضی بین نوارهای مرتبط محاسبه شده است .
-1 مقدمه
-1-1 اهمیت ضرورت به کارگیری UAV فتوگرامتری در تهیه نقشه توپوگرافی
به علت هزینه بالای فتوگرامتری هوایی در استفاده از هواپیماهای سرنشین دار و محدودیت های مربوط به باند و مجوز پرواز و همچنین زمان بر بودن و نیاز بالای نقشه برداری زمینی به تجهیزات انسانی و غیر انسانی ، UAV فتوگرامتری [2] به عنوان یک روش با حداقل هزینه و حداقل زمان در تهیه نقشه توپوگرافی و همچنین روشی با قابلیت ارائه ی داده های مکمل و سازگار برای اندازه-گیری های سه بعدی درفتوگرامتری زمینی می تواند جایگزین فتوگرامتری هوایی و نقشه برداری زمینی به ویژه در مناطق غیر قابل دسترس توسط انسان و مناطق با ابعاد نسبتا کوچک به ویژه در کاربردهای آنی - Real time - باشد .
- قسمت های UAV فتوگرامتری
UAV فتوگرامتری دارای سه بخش -1 پلت فرم پرواز، -2 سنجنده - دوربین - که بر روی پلت فرم سیستم نصب می شود و -3 بخش ناوبری پرواز می باشد .
در سیستم های [3] Low Cost UAV به دلیل وزن پایین سیستم و قابلیت حمل بار بسیار پایین، در بخش ناوبری پرواز، از Autopilot های کوچک و نسبتا ارزان قیمت که بخش سخت افزاری آن ها در بدنه سیستم به راحتی تعبیه می شوند و GPS/IMU های آن ها نسبت به سیستم های فتوگرامتری هوایی با سرنشین دارای دقت کمتری هستند استفاده می شود که تلفیق داده های GPS/IMU در این سیستم ها، پارامترهای موقعیت و وضعیت دوربین در حین تصویربرداری را به صورت تقریبی تعیین می کنند .
- مشکلات تصاویر اخذ شده در مسیر پرواز
در سیستم های Low Cost UAV به دلیل استحکام پایین هواپیما در حین پرواز که ناشی از تغییرات جوی و لرزش های موتور سیستم می باشد، دوربین دچار تغییرات آنی می شود که این تغییرات باعث می شود که تصاویر اخذ شده در طول مسیر دارای مشکلاتی از قبیل تیلت های خارج از حد نرمال و تغییرات مسطحاتی و ارتفاعی خارج از حد مجاز و همچنین تغییرات خروج از امتداد آزیموت مسیر رفت و برگشت طراحی شده و تغییراتی دیگر شوند .
دراین مقاله به بررسی و تصحیح این تغییرات و فیلترینگ تصاویر بهینه از تصاویر زائد، از طریق اعمال قیود هندسی بر روی داده های تقریبی GPSI/MU مراکز تصویر ثبت شده در Autopilot سیستم Low Cost UAV پرداخته شده است. در ادامه در قسمت دوم، قیود هندسی اعمال شده برای فیلترینگ تصاویر معرفی شده اند، در بخش سوم سیستم Low Cost UAV مورد استفاده به همراه نتایج حاصل از اعمال قیود هندسی معرفی شده در قسمت دوم آورده شده اند و در قسمت چهارم هم نتیجه گیری و جمع بندی و در نهایت هم مراجع آورده شده است.
-2 معرفی قیود هندسی اعمال شده بر روی دیتای اولیه [1] GPS/IMU
چندین قید هندسی برای فیلترینگ تصاویر اولیه و حذف تصاویر زائد اخذ شده در مسیر پرواز طراحی شده [4] سیستم Low Cost UAV مورد نظر در این مقاله در نظر گرفته شده است
