《mdInfinity 论文汇编》:探讨无人机航测数据采集和处理前沿技术

mdInfinity® 是德国无人机方案提供商 Microdrones(中文名:镁科众思)集团旗下一家地理信息数据处理和分析公司,专注于提供高价值软件来改善地理空间数据工作流程和提供高质量的交付成果。mdInfinity 公司在加拿大蒙特利尔和法国图卢兹设有办事处,是开发和集成相关专业应用软件市场的先行者。同时,mdInfinity 也是该公司于 2020 年推出的数据处理软件平台的名字。该平台是一个功能强大的数据生态系统,目前包含轨迹处理、地理定位定向、视准轴校准等常用模块,此外可根据客户需求提供航带平差、精度增强、点云着色和 FORMap 正射快拼等专业服务。2021 年,我们陆续推出了 mdInfinity 团队发布的专业论文,探讨一系列无人机数据采集和处理领域的前沿技术,并分析其应用效果和优势。现在,我们将7篇论文集结成册,共计84页,方便对此感兴趣的朋友在线阅读和下载。机载激光雷达系统的数据按航带收集,相邻航带之间会有一定的重叠,以实现对测量区域的完整覆盖。由于 GNSS 和 IMU 提供的导航数据精度有限,在航带之间的重叠处可能会出现一些数据缺口。为克服该问题,可利用航带调整来提高重叠区域内的数据一致性。mdInfinity 开发了一种全自动、严谨的航带调整方法,通过估算时变姿态和位置误差(时变轨迹误差)来修正轨迹,以提高采集数据的一致性。LiDAR 系统收集的点的质量在很大程度上取决于硬件的校准质量。LiDAR 校准中普遍存在的一个问题是如何确定 LiDAR 与惯性导系统 (IMU/INS) 之间的角度错位。LIBAC 是一种估算 LiDAR 和 IMU 之间视准轴角度的自动校准方法。它先根据特定的数据选择算法,然后进行视准轴角度的调整。在处理平滑坡面时,LIBAC按照线型接收匹配计算输入的重叠航带。在3D点云中,如果一个点的几何信息和形态信息无法与真实的几何图形相联系,则可以将其视为离群值。本文介绍了一种建立在密度和新形态滤波器相结合的基础之上的算法,应用于无人机 LiDAR 和摄影测量 3D 点云的离群值剔除的原理和一些成果。本文介绍了mdInfinity 降噪算法应用于无人机 LiDAR 和摄影测量点云的一些研究和结论。通过与一系列经典降噪方法的比较,说明了 mdInfinity 的方法在降噪能力和保留复杂几何特征方面的表现。mdInfinity 地面分类工具基于多种算法配合,如边界点分析、分割、TIN 增密。它吸取了这些方法的优点,能够在具有挑战性的环境中对地面点进行分类。特别是对陡坡悬崖进行了正确的分类,提高了地面数字地形模型的分辨率,从而比其他方法提供更确切的地面点。本文介绍了 mdInfinity 点云直接着色 (PCDC) 工具。它可以在不使用正射影像的情况下,通过一组点云所覆盖区域的带有地理标记信息的图像来确定 LiDAR 点云的颜色。mdInfinity PCDC 工具可以直接根据精确外方位元素从相片中直接获取点云的RGB信息。FORMap 是一种专门为包括直接定向法在内的数据设计的一种快速摄影测量软件。FORMap 软件利用近似的 EO 和 IO 参数来加速处理过程,但对最终产品(密集点云和正射照片)的几何精度影响很小。它不会采用图像“拼接”或其他不严谨的方法来生成正射照片。它生成的正射照片是“真实的”,即照片在几何、失真和可测量方面是正确的。 关于镁科众思科技(佛山)有限公司进入企业商铺Microdrones于2005年成立于德国北莱茵-威斯特法伦州的锡根,致力于提供专业可靠的无人机商业应用解决方案。我们的解决方案能更有效和高效地完成测绘地理信息、土地开发、基础设施监测、环境监测、精准农业以及公共安全任务。Microdrones拥有超过15年的创新历史。Microdrones飞行器的设计基于德国工程质量的现代工艺,拥有行业领先的飞行时间、对恶劣环境的极强耐受力和智能的集成方案。我们充满热忱的飞行器工程师、软件开发人员和任务载荷集成专家团队一直引领着专业无人机应用市场的发展。Microdrones深受全球1500多个专业客户的信赖。如今,我们在德国、美国、加拿大、阿联酋和中国建立了分支机构,并且拥有遍布全球六大洲的分销网络。我们的使命是:将客户需求转换为面向专业人士的有效、高效、端到端系统。镁科众思科技(佛山)有限公司是Microdrones在华全资子公司,坐落于广东省佛山市,占地面积2,000多平方米,拥有研发、制造、销售、服务和市场营销等全方位的业务活动。公司的前身佛山市安尔康姆航空科技有限公司成立于2006年,是中国早期从事民用无人机行业应用的高科技企业之一,拥有多年无人机平台研制、行业应用方案开发与服务经验。2008年,Microdrones与安尔康姆航空科技达成战略合作协议,在中国建立md4工业级四旋翼无人机系统生产基地和亚洲研发中心。得益于双方的资源优势,md-4系列无人机系统在中国和亚洲市场取得令人瞩目的成功,产品的可靠性和支持服务的专业性得到行业客户的广泛认可。2018年12月,Microdrones正式并购安尔康姆航空科技有限公司。公司更名为镁科众思科技(佛山)有限公司,致力于为中国和其它亚洲用户提供更优质和全面的产品、解决方案和服务支持。如今,镁科众思科技(佛山)有限公司具备领先的技术优势、应用知识和丰富的本地专业知识。公司通过 ISO9001: 2015质量管理体系认证和安全生产标准化认证,拥有无人机技术和应用相关有效专利以及软件著作权数十件。2018年,Microdrones四旋翼无人飞行器系统产品荣获广东省高新技术产品证书。2019年,公司专利荣获国家知识产权局颁发的中国专利优秀奖。我们致力于推进研发、生产制造、服务以及市场销售的本地化进程,拥有荷载集成、飞行运营和调试、数据处理、电子和总装、产品测试等多个职能和相关实验室。Microdrones积极参与中国本地的无人机应用项目。在测绘地理信息领域,Microdrones工业级四旋翼无人机产品和方案广泛应用于国家测绘局第一航测遥感院、江苏省测绘局、河北省测绘局、云南省测绘局、浙江第二测绘院、中国水利华东院、广东国土测绘院、遵义水利水电勘测设计研究院等数十家专业测绘地理信息机构的项目,用于航空摄影测量、倾斜摄影三维建模和应急测绘。在电网巡检领域,Microdrones多次中标国家电网总公司小型多旋翼无人机电力线巡检项目,产品配装到山东、山西、重庆、四川、浙江等十几个省市电网单位。在石油管道巡检领域,Microdrones参与中国石化6,000公里成品油管道的巡检项目,目前累计飞行里程超过40,000公里。除此以外,Microdrones产品和系统还广泛应用于海洋监测和海监执法、水利水电、地质灾害防治、公共安全、环保、考古、科研等众多专业领域。

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