一种基于无人机的路基横断面测量方法技术

本发明专利技术公开了一种基于无人机的路基横断面测量方法，具体操作步骤为：选定已知高程的一个点作为坐标原点，沿着公路延伸的方向每隔20 m设定一个桩位点，每个桩位点插入一根长度0.5m、直径1 cm的圆形木桩作为标记；无人机安装可变焦高清摄像头，连接GPS系统，事先通过程序输入目标桩位点的坐标，让无人机飞到该桩位点的上方50m处，对路基进行拍摄；通过软件和网络将无人机拍摄到的图像实时的传回办公区的电脑中，然后让无人机返航并收起；办公区的工作人员接收到无人机拍摄到的图像后，对图像进行黑白化处理、去噪、锐化边缘；对处理过的图像进行分析，将不同高程不同地点的路基宽度综合在一起，画出路基横断面图。

A method for measuring subgrade cross section based on UAV

The invention discloses a method for measuring cross section of Subgrade of UAV Based on specific steps: select the known Gao Cheng a point as the origin of coordinates, along the highway extending direction every 20 m set a pile of sites, each site is inserted into a pile length 0.5m, diameter 1 cm circular piles as a marker UAV; installation can zoom HD camera, connected to the GPS system, advance through the program input coordinates of the target pile sites, so that the UAV flew to 50m at the top of the pile site, on the subgrade to shoot; through software and network UAV captured real-time image back to the District Office of the computer, and then let the the UAV return and folded; office staff received image drone captured after the black and white processing, denoising and sharpening of the image edge of the processed image; Analysis, the different heights of different locations of the roadbed width together, drawing the base of the cross section map.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测量方法，特别涉及一种基于无人机的路基横断面测量方法，属于路桥建筑

技术介绍
随着近几年来我国经济的飞速发展，各地公路建设进入了一个前所未有的高峰期，路基是公路的重要组成部分，它的现场施工离不开工程测量这一基本工作。传统的测量方法工作量大，重复工作多，且在高山地区的路基测量往往有很大的安全风险。随着无人机技术的不断发展，无人机测量在遥感测绘中占有非常重要的作用。无人机可以机载多种遥感设备，如高分辨率CCD数码相机、激光扫描仪、轻型光学相机等获取信息，并通过相应的软件对所获取的图像信息进行处理，按照一定精度要求制作成图像。近年来，工程界很多领域开展了利用无人机的测绘工作。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服传统的测量方法工作量大，重复工作多，且在高山地区的路基测量往往有很大的安全风险的缺陷，提供一种基于无人机的路基横断面测量方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：本专利技术一种基于无人机的路基横断面测量方法，包括外业工作和内业工作，所述外业工作包括路基放样、无人机定位、拍摄、传输图像并返航，所述内业工作图像处理和分析计算。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述图像处理包括图像的黑白化处理、去噪和锐化，所述分析计算包括分析计算路基宽度。相应的，本专利技术还提供了基于无人机的路基横断面测量方法的具体操作步骤，具体操作步骤为：选定已知高程的一个点作为坐标原点，沿着公路延伸的方向每隔20 m设定一个桩位点，每个桩位点插入一根长度0.5m、直径1 cm的圆形木桩作为标记；无人机安装可变焦高清摄像头，连接GPS系统，事先通过程序输入目标桩位点的坐标，让无人机飞到该桩位点的上方50m处，对路基进行拍摄；通过软件和网络将无人机拍摄到的图像实时的传回办公区的电脑中，然后让无人机返航并收起；办公区的工作人员接收到无人机拍摄到的图像后，对图像进行黑白化处理、去噪、锐化边缘；对处理过的图像进行分析，将不同高程不同地点的路基宽度综合在一起，画出路基横断面图。本专利技术所达到的有益效果是：该种基于无人机的路基横断面测量方法，可高效的测量路基的宽度和横断面尺寸，提高测量精度，并且相对于传统测量方法可以有效的降低现场测量的工作量，提高测量人员的安全。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术环工作流程结构简图。图2是本专利技术外业桩位点定位示意图结构简图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1由图1可以看出，本专利技术的实施过程包括外业和内业工作两个方面。外业工作包括路基放样、无人机定位、拍摄、传输图像并返航；内业工作包括图像处理和计算分析。首先，路基放样。如图2所示，选定已知高程的一个点作为坐标原点，即第一个桩位点，沿着公路延伸的方向每隔20 m设定一个桩位点（可用全站仪精确定位），每个桩位点插入一根长度0.5 m、直径1 cm的圆形木桩作为标记。桩位点的总数由该段路基的总长度决定。其次，无人机定位与拍摄。无人机安装可变焦高清摄像头，连接GPS系统，事先通过程序输入目标桩位点的坐标，让无人机飞到该桩位点的上方50 m处，对路基进行拍摄。第三，传输图像并返航。通过专用软件和网络将无人机拍摄到的图像实时的传回办公区的电脑中，然后让无人机返航并收起。第四，图像处理。办公区的工作人员接收到无人机拍摄到的图像后，对图像进行黑白化处理（过滤掉色调和饱和度信息，只保留亮度信息），去噪，锐化边缘，使得根据图像容易被进一步分析。最后，计算分析。对处理过的图像进行分析，由于路基中的桩位点间距是确定的，相应的路基宽度可根据几何信息准确计算出，将不同高程不同地点的路基宽度综合在一起，就可以画出路基横断面图，判断路基施工是否达到标准。图像处理与计算分析，可以用MATLAB软件编制程序自动实现。应用本专利技术进行路基横断面测量时，路基每填筑或挖去一层，就要进行一次无人机航拍，记录相应的路基宽度和桩位点的高程、坐标信息，以便在路基施工完毕之后准确的算出路基的横断面积。相对于传统的测量方法，现场工作人员只需熟练的操作无人机即可，避免了大量的传统仪器测量和危险区域的攀爬，提高了工作效率和安全。该种基于无人机的路基横断面测量方法，可高效的测量路基的宽度和横断面尺寸，提高测量精度，并且相对于传统测量方法可以有效的降低现场测量的工作量，提高测量人员的安全。最后应说明的是：以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无人机的路基横断面测量方法，包括外业工作和内业工作，其特征在于，所述外业工作包括路基放样、无人机定位、拍摄、传输图像并返航，所述内业工作图像处理和分析计算。

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的路基横断面测量方法，包括外业工作和内业工作，其特征在于，所述外业工作包括路基放样、无人机定位、拍摄、传输图像并返航，所述内业工作图像处理和分析计算。2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的路基横断面测量方法，其特征在于，所述图像处理包括图像的黑白化处理、去噪和锐化，所述分析计算包括分析计算路基宽度。3.根据权利要求1或2所述的一种基于无人机的路基横断面测量方法，其特征在于，具体操作步骤为：选定已知高程的一个点作为坐标原点，沿着公路延伸的方向每...

【专利技术属性】
技术研发人员：史炜，羿世根，黄超，周如明，
申请(专利权)人：中国十七冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34