茧式航拍—超亚毫米级，超高精度建模！一种全新的高精度航拍建模、巡检方法（附模型和航拍数据下载）

今天小助手推荐一种全新的高精尖高精度航拍建模、巡检方法，一款针对毫米级，超高精度航拍建模的航迹规划软件。该软件使用的是一种全新的航拍方式：茧式航拍，不仅航线规划简单而且建模效果好。下面小助手就来详细讲解下茧式航拍，文末有该软件的下载链接。

本文先直接展示航迹80—茧式航拍案例效果，然后再从目前行业痛点及解决方案来详细讲解，文末有软件下载链接。

目前高精度 倾斜摄影，航拍建模需要在粗模基础上人工操作组合搭建一个或多个机动面，使其尽量符合被拍摄目标的外轮廓特征。

组合机动面的航迹规划方法需要人工操作，设置大量复杂的参数，存在各机动面与被拍摄目标的外轮廓特征匹配度较差的问题，导致拍摄距离时远时近，无法始终保持一致的拍摄均匀度，影响建模精度。

解决方案：

航迹80现提出一种全新的航迹规划方式：“茧式”航迹规划。

(1) 沿拍摄目标外轮廓法线方向，按指定“拍摄距离”，生成茧体，完美拟态拍摄目标，等距拍摄，均匀覆盖，尤适合超大型复杂基础设施和异形建筑的航拍建模。

雪莲剧院，茧式拟态航迹规划：

蓝色方框颗粒的中心位置为拍照位置。

蓝色方框颗粒的指向为无人机相机云台指向。

蓝色方框颗粒尺寸可在系统中调整为实际拍摄画幅尺寸。

(2) 拍摄距离=茧体厚度=避障距离=建模精度=重叠率

拍摄距离统一联动所有系统参数，自动计算。

实现系统仅需控制拍摄距离一个参数，即可提供极佳的拍摄均匀度、重叠率、覆盖率。

航迹规划人员的经验，对总作业工作量，航拍效率，建模效果，有较大影响，不同人员规划的航线结果不同，不同的场景需要不同的机动面搭配方法，学习成本较高。

解决方案：

“茧式”航迹规划，一种方法适配所有应用场景，完全由算法驱动，零学习成本。

操作仅需两步！

(1)框选目标。

(2)指定拍摄距离

系统即可自动完成：生成航点，串联航点，输出航线文件整个航迹规划流程。

航迹规划结果100%量化，在相同的粗模上输入相同的拍摄距离和相同的框选区域，即可得到一致的计算结果，人为干扰因素为零。

目前航迹规划方法均无行进中避障监测，完全依赖无人机自身机载硬件避障。

解决方案：

航迹80系统内置主动避障算法（下图红色球为避障监测球，用来实时监测航迹规划行进间碰撞，其体积由拍摄距离决定），在无人机自身避障开启前，增加一道安全屏障，双保险，飞行更安全。

“茧”式航迹规划等距拍摄的特点，使无人机与拍摄目标始终保持一致的拍摄距离，拍摄距离即为避障安全距离。

无人机绝大部分作业时间内，在茧体表面安全滑行。

同时避障球实时监测各航点行进间碰撞，极端情况下，输出KMZ航线文件时，主动避障算法将在原拍摄动作航点序列间，自动添加最短距离绕行点C。

实现作业时，无人机执行航线文件即可自动绕行障碍物。

目前常用的航迹规划方法颗粒度为“线级”航迹规划。

（1）需先确定航线的起点、终点。

（2）由无人机自身硬件提供的“等时”或“等间距”拍摄功能插值计算得到“经过点”。

航线各 “经过点” 缺少按需独立控制相机指向，飞行速度，转弯模式的手段。

需要手动参数调整无人机相机云台的拍摄角度，模拟五轴相机，沿单一航线多角度、多遍重复拍摄。

解决方案：

航迹80航迹规划颗粒度由“线”级，全面提升为“点”级。由传统的“航线任务”进化为“航点任务”。

(1)所有航点位置，相机角度，飞行速度，拍摄动作，转弯模式，均经过系统精密计算，数据采集满足重叠率要求的同时，相机不断改变角度沿粗模外轮廓法线方向环绕拍摄，仅需执行一遍航线即可完成全部图像采集，后期拼接成功率高达99%以上。将生成的航线文件载入遥控器顺序执行即可。

(2) 飞行器从直角折线飞行模式，进化为曲线飞行模式。

拍摄效率突破机载软件“等时，等间距”拍摄的限制，仅受设备存储性能，相机最高快门速度硬件物理极限性能的影响。

通过独立计算、设置每航点飞行速度，精准控制拍摄效率。

(3)系统通过连续监测各航点角度变化，充分利用无人机硬件提供的协调转弯，弧线飞行等各种转弯模式，平滑飞行，飞行任务途中不间断拍摄：

DJIM3E轻型机采集效率最高可达每小时2000张。

DJIM350P1重型机采集效率可达每小时3200张，且仍有提升空间。

无人机硬件潜力挖掘不足，无法释放全部机载设备性能。

解决方案：

挖掘原机载长焦相机潜力，突破精度限制，让无人机在空中带着放大镜建模。

茧式航拍等距拍摄的特点，使无人机任务途中实际拍摄画幅的尺寸将始终保持一致，即使用小视场角长焦相机拍摄，也能维持拍摄图片的重叠率。

使用轻型机DJIM3E原机载长焦相机，也可使航拍建模精度突破至亚豪米级，降低亚豪米级精度航拍建模的门槛。

释放DJI-H20(H30)，DJI-P1-75mm等重型机高倍率长焦镜头的潜能，使该类荷载具备冲刺航拍建模精度极限的潜力。

信号塔：

0.23毫米/像素 亚豪米级航拍建模

采用DJIM3E轻型机长焦镜头拍摄

实现超细小部件级建模，螺栓，散热片等清晰可见。

公路桥梁：

0.05毫米/像素 超亚豪米级（0.1毫米每像素以内）航拍建模

采用DJIM3E轻型机长焦镜头拍摄。（用于辅助识别桥梁裂缝，裂缝图像识别需进入0.2毫米/像素以内）

目前常用的航迹规划方法无法有针对性的加强观察建筑物与地面的转折处。

解决方案：

航迹80提供精细算法: 无人机无需抵近或降高，即可在避障距离内，自动加强观察建筑物与地面的转折处，提高模型的完整度。

当进入超低空，4m~6m的作业区间内。作业环境复杂度骤升，危险程度更高。

（1）目前常用的航迹规划方法缺少“部件级”快速标记电线，植物等障碍物的手段，同时结合主动避障算法，精确指令无人机主动规避障碍物。

（2）缺少内嵌“建模系统”对粗模进行应急修补的手段。

解决方案：

航迹80提供魔方系统：

蓝色魔方：框选航迹规划区域。

红色魔方：标记障碍物如，树木，电线等禁飞区，避障距离内不生成航点，参与避障解算。

绿色魔方：修补导入粗模的缺失处，可作为简易建模系统参与航点生成，参与避障解算。

红色魔方标记树木电线等禁飞区。

绿色魔方修补粗模破洞处缺失细节，参与生成航点。

堆积单绿色魔方可作为临时简易建模系统，
像游戏“我的世界”一样在粗模上补充搭建构筑物，参与航点生成。

三种魔方灵活组合运用，可应对所有低空复杂作业环境。

直面巡检行业痛点，目前无人机巡检拍摄的海量图片，缺乏有效的回溯手段以快速定位病害异常位置。

目前基于图片内嵌EXIF信息的回溯方法需要后期设置高度，距离等一系列复杂参数。

解决方案：

航迹80提供全新的双向时空回溯解决方案，挖掘巡检图库最大价值。

无需设置任何高度，位置，距离等复杂参数。

(1)点选任一图片，即可快速跳跃至该图片所在模型位置并标记，用于快速定位巡检中发现的裂缝、构件缺失等异常情况。

(2)也可以点选模型上任意位置，快速查看该位置对应的图片。

目前在研功能：

(1)自动多机分组协同作业航迹规划

(2)茧式激光雷达等距环扫建模航迹规划

未来航迹80完善现有功能的同时，不断带给大家惊喜。