本發(fā)明涉及一種測(cè)量方法，特別涉及一種基于無人機(jī)的路基橫斷面測(cè)量方法，屬于路橋建筑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著近幾年來我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各地公路建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)前所未有的高峰期，路基是公路的重要組成部分，它的現(xiàn)場(chǎng)施工離不開工程測(cè)量這一基本工作。傳統(tǒng)的測(cè)量方法工作量大，重復(fù)工作多，且在高山地區(qū)的路基測(cè)量往往有很大的安全風(fēng)險(xiǎn)。隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機(jī)測(cè)量在遙感測(cè)繪中占有非常重要的作用。無人機(jī)可以機(jī)載多種遙感設(shè)備，如高分辨率CCD數(shù)碼相機(jī)、激光掃描儀、輕型光學(xué)相機(jī)等獲取信息，并通過相應(yīng)的軟件對(duì)所獲取的圖像信息進(jìn)行處理，按照一定精度要求制作成圖像。近年來，工程界很多領(lǐng)域開展了利用無人機(jī)的測(cè)繪工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服傳統(tǒng)的測(cè)量方法工作量大，重復(fù)工作多，且在高山地區(qū)的路基測(cè)量往往有很大的安全風(fēng)險(xiǎn)的缺陷，提供一種基于無人機(jī)的路基橫斷面測(cè)量方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

本發(fā)明一種基于無人機(jī)的路基橫斷面測(cè)量方法，包括外業(yè)工作和內(nèi)業(yè)工作，所述外業(yè)工作包括路基放樣、無人機(jī)定位、拍攝、傳輸圖像并返航，所述內(nèi)業(yè)工作圖像處理和分析計(jì)算。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述圖像處理包括圖像的黑白化處理、去噪和銳化，所述分析計(jì)算包括分析計(jì)算路基寬度。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了基于無人機(jī)的路基橫斷面測(cè)量方法的具體操作步驟，具體操作步驟為：選定已知高程的一個(gè)點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿著公路延伸的方向每隔20 m設(shè)定一個(gè)樁位點(diǎn)，每個(gè)樁位點(diǎn)插入一根長(zhǎng)度0.5m、直徑1 cm的圓形木樁作為標(biāo)記；無人機(jī)安裝可變焦高清攝像頭，連接GPS系統(tǒng)，事先通過程序輸入目標(biāo)樁位點(diǎn)的坐標(biāo)，讓無人機(jī)飛到該樁位點(diǎn)的上方50m處，對(duì)路基進(jìn)行拍攝；通過軟件和網(wǎng)絡(luò)將無人機(jī)拍攝到的圖像實(shí)時(shí)的傳回辦公區(qū)的電腦中，然后讓無人機(jī)返航并收起；辦公區(qū)的工作人員接收到無人機(jī)拍攝到的圖像后，對(duì)圖像進(jìn)行黑白化處理、去噪、銳化邊緣；對(duì)處理過的圖像進(jìn)行分析，將不同高程不同地點(diǎn)的路基寬度綜合在一起，畫出路基橫斷面圖。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：該種基于無人機(jī)的路基橫斷面測(cè)量方法，可高效的測(cè)量路基的寬度和橫斷面尺寸，提高測(cè)量精度，并且相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)量方法可以有效的降低現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的工作量，提高測(cè)量人員的安全。

附圖說明

附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明環(huán)工作流程結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

圖2是本發(fā)明外業(yè)樁位點(diǎn)定位示意圖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

由圖1可以看出，本發(fā)明的實(shí)施過程包括外業(yè)和內(nèi)業(yè)工作兩個(gè)方面。外業(yè)工作包括路基放樣、無人機(jī)定位、拍攝、傳輸圖像并返航；內(nèi)業(yè)工作包括圖像處理和計(jì)算分析。

首先，路基放樣。如圖2所示，選定已知高程的一個(gè)點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，即第一個(gè)樁位點(diǎn)，沿著公路延伸的方向每隔20 m設(shè)定一個(gè)樁位點(diǎn)（可用全站儀精確定位），每個(gè)樁位點(diǎn)插入一根長(zhǎng)度0.5 m、直徑1 cm的圓形木樁作為標(biāo)記。樁位點(diǎn)的總數(shù)由該段路基的總長(zhǎng)度決定。

其次，無人機(jī)定位與拍攝。無人機(jī)安裝可變焦高清攝像頭，連接GPS系統(tǒng)，事先通過程序輸入目標(biāo)樁位點(diǎn)的坐標(biāo)，讓無人機(jī)飛到該樁位點(diǎn)的上方50 m處，對(duì)路基進(jìn)行拍攝。

第三，傳輸圖像并返航。通過專用軟件和網(wǎng)絡(luò)將無人機(jī)拍攝到的圖像實(shí)時(shí)的傳回辦公區(qū)的電腦中，然后讓無人機(jī)返航并收起。

第四，圖像處理。辦公區(qū)的工作人員接收到無人機(jī)拍攝到的圖像后，對(duì)圖像進(jìn)行黑白化處理（過濾掉色調(diào)和飽和度信息，只保留亮度信息），去噪，銳化邊緣，使得根據(jù)圖像容易被進(jìn)一步分析。

最后，計(jì)算分析。對(duì)處理過的圖像進(jìn)行分析，由于路基中的樁位點(diǎn)間距是確定的，相應(yīng)的路基寬度可根據(jù)幾何信息準(zhǔn)確計(jì)算出，將不同高程不同地點(diǎn)的路基寬度綜合在一起，就可以畫出路基橫斷面圖，判斷路基施工是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。圖像處理與計(jì)算分析，可以用MATLAB軟件編制程序自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)用本發(fā)明進(jìn)行路基橫斷面測(cè)量時(shí)，路基每填筑或挖去一層，就要進(jìn)行一次無人機(jī)航拍，記錄相應(yīng)的路基寬度和樁位點(diǎn)的高程、坐標(biāo)信息，以便在路基施工完畢之后準(zhǔn)確的算出路基的橫斷面積。相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)量方法，現(xiàn)場(chǎng)工作人員只需熟練的操作無人機(jī)即可，避免了大量的傳統(tǒng)儀器測(cè)量和危險(xiǎn)區(qū)域的攀爬，提高了工作效率和安全。

該種基于無人機(jī)的路基橫斷面測(cè)量方法，可高效的測(cè)量路基的寬度和橫斷面尺寸，提高測(cè)量精度，并且相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)量方法可以有效的降低現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的工作量，提高測(cè)量人員的安全。

最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。