基于无人机和深度学习的大型垃圾填埋场覆膜病害智能识别方法研究

为提高大型生活垃圾卫生填埋场的堆体覆膜穿刺、撕裂等常见病害的巡检效率,以广州市兴丰生活垃圾卫生填埋场为研究对象,基于无人机航拍和深度学习模型,考察了无人机的选型和巡航参数,使用无人机采集病害样本并在病害图像识别模型中采用过采样的训练策略。并在YOLOv5模型上增加细微目标识别层,可实现较高的识别准确率与召回率。研究结果表明:在病害图库样本数量相对有限的前提下利用过采样的策略提升了样本的代表性与均衡性,显著提高了模型病害识别的准确率。无人机结合高精度RTK定位技术能准确定位航拍照片坐标,解决了无明显参照物下覆膜病害定位困难的问题。通过查询病害缺陷照片的地理信息,可以快速找到病害位置,有助于及时开展修复作业。

基于矩不变的飞机识别算法

基于飞机的对称性特点 ,提出了一种航空图片中智能判别飞机类型的方法。该方法通过检测飞机的位置 ,以飞机的重心为矩心 ,根据矩不变原理 ,将飞机的中轴线旋转和坐标轴 Y轴重合 ,由飞机的轴对称特点求出 3个基本特征量 :飞机的长宽比 ;X轴方向投影值 ;Y轴方向投影值。利用匹配和投影相结合的方法可在航空图片中正确地识别型号不同、大小各异、位置任意的各种地面飞机。该方法识别特征少、计算量小 ,识别速度不足 1 s,在本实验中识别正确率达 1 0 0 %。

国外航空侦察相机的发展

伴随着新型材料的出现和工艺的提高,航空侦察相机也在更新换代。通过列举各个发展阶段具有代表性的航空侦察相机的例子阐述了国外航空侦察相机领域的发展状况,给出了一些西方国家在该领域的发展动态,最后提出了今后航空侦察相机的主要研究方向及发展趋势。

永城采煤沉陷区地表覆盖变化遥感监测

针对当前小面积采煤沉陷区地表覆盖监测数据源分辨率低、监测内容与指标设置不统一等实际问题,选取永城煤矿采煤沉陷区部分区域为研究区,探索构建了一套采煤沉陷区地表覆盖变化遥感监测技术指标体系。收集了多期馆藏航摄成果,开展地表覆盖信息提取、变化区域检测与无人机分类结果验证,形成了一套采煤沉陷区地表覆盖变化遥感监测的作业流程。通过统计变化类型与变化量,分析变化趋势与变化原因,验证了监测内容与指标设置的合理性。

胶片型航空画幅遥感相机中负压展平机构的设计

航拍成像胶片的展平精度是影响相机分辨率的主要因素。长焦距、大画幅、高分辨率的胶片式画幅遥感相机要求在给定的摄影周期内快速、精密地将胶片展平在片台上。为实现画幅尺寸为114 mm×114 mm的胶片展平精度达到0.034 mm,吸附时间为420 ms,提出了一个较完善的胶片展平机构,介绍了利用负压将胶片展平在焦平面板上的方法。阐述了该展平机构的组成和工作原理,给出了片台的结构形式,并通过分析计算得出关键器件的选择依据。提供了一种利用光学技术来定性检测展平精度的方法。经成像试验验证,该方法可满足使用要求。

基于网络的航摄底片数据库系统的研究与建立

航摄底片由于年代久远及物理、化学和生物因素,底片老化非常严重。本文的研究成果适应了现代高技术条件下对航摄底片数据网络分发的要求,实现了航摄底片数据的科学管理、快速查询、多用户服务和资料分发,并可以避免因多次使用对航摄底片造成的损伤及底片在运输、保管和使用中的安全隐患。

长焦距高空相机胶片展平系统的设计

胶片展平技术是长焦距高空摄影相机的关键技术。为取得高质量的相片,要求胶片在给定的摄影周期内快速、精准的展平和释放。针对焦距900mm,光学焦深0.06mm的高空相机,分析了几种胶片展平的方法的优缺点,叙述了气动胶片展平系统的组成和工作原理,展平板的设计,吸气速度的计算和真空泵的选择,给出了展平精度的公式,并进行了分析计算,介绍了测量真空度的实验方法和原理。通过实验和摄影任务验证了该系统结构可靠,展平精度小于0.011mm,可以在长焦距高空摄影相机中广泛运用。

精品在线课程的建设机制——以《无人机航拍影视制作技术》课程为例

基于《无人机航拍影视制作技术》课程一是缺少高质量线上课程,二是该课程为院级精品在线课程和无人机应用技术专业国家级教学资源库建设应用的一门课程现状。将以该课程建设和应用作为研究对象,开展对精品在线课程建设机制的系统性研究。首先,从视频资源和非视频资源两个类别构建内容多元、形式微型化的教学资源体系。其次,以视频观看系统、线上学习系统、论坛互动系统、过程跟踪机制这个四个结构,创设监管全面、工具化性质的教学平台。最后,分为成果展示阶段、案例研习阶段和教学评价阶段建设结合了线上线下两种教学优势的教学过程。沿这三个步骤建构《无人机航拍影视制作技术》的精品在线课程,可充分满足课程的教学需求和学生的学习需要。

基于无人机遥感影像的收获期后残膜识别方法

针对人工评估农田残膜劳动强度高、效率低等问题,以及收获期后残膜识别困难的问题,提出了一种基于颜色特征的残膜识别方法。为了克服光照对残膜识别精度的影响,首先分析了阳光直射区、阴影区残膜和土壤RGB与HSV颜色分量灰度差异;然后,选择最佳颜色分量进行残膜图像分割,分别对比分析了手动阈值法、迭代阈值法、最大类间方差法、最大熵值法、K-means均值聚类法和脉冲耦合神经网络法的分割效果,结合原始图像残膜分布特点,优选出基于脉冲耦合神经网络的分割法;结合图像形态学算法,最终提取了烟地残膜面积与分布。结果表明,B分量可从背景中分割出直射区残膜,但不能分割阴影区残膜;S分量可从背景中分割出直射区和阴影区残膜;基于S分量的脉冲耦合神经网络分割法效果最佳,利用该方法对不同时期的农田残膜进行识别,6叶期、烟叶收获后、烟杆拔除后和冬季空闲期的识别率分别为96.99%、69.47%、93.55%和88.95%,地膜覆盖周期的平均识别率为87.49%。本文方法可快速准确地识别出秋后的农田残膜,提供残膜时空分布信息及变化特征,可为农田环境健康评估提供决策依据。

航空底片测试仪的恒张力数字控制系统研制

在航空底片测试仪的运动过程中,底片张力的变化对底片的位移和定位精度影响很大,从而导致测试结果的稳定性。在对测试仪传动机构的运动学和动力学分析的基础上,建立了全数字闭环控制模型。为了实现张力的实时采样和控制,采用数字信号处理技术(DSP)控制底片在运动过程中的张力,使张力趋于设定的最佳值。使得测试仪获取稳定的、真实的图像数据,为正确测评航空感光胶片成像质量提供了基础。实验结果表明底片平均移动速度最高可达到23m/min;张力设定范围是Fmin=0N,Fmax=30N;张力变化控制量为ΔF=±0.05N;重复定位精度为±10μm;满足了设计要求。

无人机航拍技术在影视和广告作品中的巧妙应用

无人机航拍技术对于影视和广告作品拍摄制作,具有重大的意义作用。在影视和广告作品中使用无人机航拍技术,能够通过"上帝"的视角,来看待整部影视和广告的发展,基于此从无人机航拍的内涵入手,使观众的体验更加丰富和立体;分析当前无人机航拍技术在各类影视和广告作品中的应用,及其同传统技术之间的差异所在。

航摄胶片的数字测控冲洗技术

借助数字测量和自动控制技术,数字监控冲洗技术可在航摄胶片的冲洗过程中,实时、在线测量胶片影像的密度,并自动调整胶片的冲洗强度,从而解决多种曝光条件的航摄胶片同时冲洗加工的难题。数字测控冲洗技术是以数字测控冲洗机来实现的,主要的特点是,增加了胶片冲洗过程中的影像密度检测和喷雾增强显影的功能。实践应用证明,用这种冲洗机冲洗航摄胶片,能取得良好的冲洗效果。

影视无人机航拍仿真实验系统设计及教学实践

影视无人机航拍仿真实验系统以虚拟仿真软件为基础平台,以“基本操控”“能力提升”“场景应用”和“特技飞行”4大技能板块、20个单项能力实训为教学实验内容,通过层进式实验任务安排、浸入式仿真航拍应用场景设计、虚拟练习和实地飞行操作相结合的训练方法,实现无人机航拍技能实训活动的经济性和高效性。

航空胶片稳定处理的研究

稳定处理是代替黑白航空胶片常规加工中定影和水洗的处理技术。本文以硫氰酸盐为重点 ,研究了稳定剂的种类、浓度、温度、PH值、缓冲溶液等对稳定处理效果的影响。

航空侦察相机的发展分析

航空侦察相机是应用最普遍的航空侦察设备。分析了几种典型的航空侦察相机的特点,给出了其具体参数和技术指标,根据航空侦察相机领域的发展状况和西方国家的发展动态,通过分析及对比各自的优缺点、应用前景和方便实用性,指出了航空侦察相机数字化、面阵、多光谱及集成吊舱的主要研究方向和发展趋势。

航空摄影胶片与CCD信息量的研究

为了探寻航空摄影胶片与CCD相比的优势所在,计算了航空摄影胶片和CCD的信息量,时间自由度数Nt,空间自由度数Ns,颜色自由度数Nc,偏振自由度数Nw等.结果指出,普通国产1 124航空摄影胶片信息量是3K×3K面阵CCD信息量的61倍,是9K×9K面阵CCD信息量的6.7倍.并根据CCD的分辨极限和成品率低的特点,得出了CCD的信息量将无法超越航空摄影胶片的结论.

探讨利用航空象片信息估测小班调查因子的方法

利用航空象片信息提取小班调查因子。首先利用航片对每个小班的林分类型、龄组、郁闭度和最大冠幅进行判读;其次根据以往的资料,建立林木株数分布,每公顷株数预测,直径与最大冠幅及胸径与树高、年龄等相关模型;最后由判读因子和上述模型借助于计算机求出林分蓄积量、断面积、各径阶株数,平均直径、平均高、平均年龄等因子。该试验是在我国北方次生林区进行的,多数小班因子可由航片提取,蓄积量估测的精度达到85％以上,可提高工作效率1—2倍。为我国二类森林调查提出了一种新的方法。

基于无人机的田间地膜识别算法研究

为了满足基于机器视觉的田间地膜智能识别要求,对垂直拍摄的6叶期单垄单行烟田图像进行研究,分析图像中地膜、烟苗和土壤的RGB和HSV分量的直方图,发现B分量和V分量采用阈值分割法能分割出地膜。对地膜图像进行手动阈值分割、迭代阈值分割、大律法分割和基于遗传算法的最大熵值法等分割算法比较,发现迭代阈值分割算法目标识别率最高,为71%,且处理过程用时较短。通过对无人机不同飞行高度下地膜识别情况分析,发现50m飞行高度下的地膜识别率最高,为80.06%,地膜识别面积为246.83m2,地膜覆盖率为30.12%。该研究为残膜的智能识别提供方法和参考。

航摄底片自动化扫描关键技术研究

为解决历史航摄底片自动化扫描难题,对航摄底片自动扫描分幅识别和自动输片卷片控制技术开展研究,采用智能图像处理算法,实现对航摄底片标识的自动识别,同时采用一体化机械传动结构,研发自动化航摄底片扫描仪和应用软件,提升我国航摄底片扫描数字化能力。

航空胶片的X射线标定

利用光谱扩展的荧光型软Ｘ射线单色光源产生的多条谱线，通过时间递增和光强递增的方法首次标定了国产高速航空胶片在软Ｘ射线和超软Ｘ射线波段的响应特性，给出了这种胶片的响应特性曲线即光学密度与曝光量的关系和相对光谱灵敏度曲线。