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摘要：无人机影像技术具有拍摄范围广、库存空间量大、时效性强等优势，在高速公路检测中，采用仰视角度拍摄的形式，对实际路况信息进行收集，并且数据信息的准确率非常高，图像比例也相比其他现代检测技术要大，有良好的清晰度。这对高速公路上的实际路况信息更新，急救位置确认等方面都提供极大的方便。对提高高速公路检测水平有着重要的促进作用。本文针对无人机影响在高速公路检测中的应用进行简单研究。
关键词：无人机影像；高速公路；检测；
结合我国浙江省某地区的高速公路勘测项目实际工作为研究对象，对无人机影像在高速公路的检测工作中的应用进行分析，无人机影像技术利用低空系统，依照航空摄影测量的基本方式，对公路信息进行采集，再经过信息技术对数据进行处理转换，传达至显示器中，为检测技术人员提供详细信息，使得检测人员能够对公路实况完全了解。下面通过建立三维模型，对无人机影像技术在高速公路检测中的应用进行探讨，提出几点需要改进的建议。
一、无人机航拍作业主要流程及数据的处理
1、准备工作
高速公路检测区域在进行正式检测前，要对现场的地理情况、气候情况、周边设施布置情况等各方面进行详细勘察，结合测区的测绘图纸、资料、交通流量信息、周边地区控制点、坐标资料等各类信息都要搜集好，并对其内容进行分析。结合全部信息，进行无人机进场后航线设计，在保证设计合理的前提下，在进行其他各方面的工作准备，工作流程与计划都要以实际检测需要为核心。
2、相控点的布测
选点人员在实习选点和埋石工作前，应根据任务的需要收集测区内及测区附近现有的资料，包括测区1:50000或更大比例尺的地形图，已有各类平面控制点（三角点、导线点等）、水准点及GPS控制点的相关资料等；了解和研究测区内的想关情况，特别是交通、通信、供电、气象及大地点等情况，然后根据项目任务书、合同书等在图上进行设计。在进行像控点布测的同时，应留意测区及附近无人机起降场地的寻找和确定，要求如下：场地远离人口密集区、高楼、高压线、水源等，地势地形相对平坦；附近无机场、军事敏感区或对无人机通讯有影响的通讯塔等干扰源。
3、现场航拍作业
航拍是无人机影像技术的主要工作形式，在作业期间，监控人员要对无人机的飞升高度、飞行速度以及经过轨迹都要实时记录，并注意观察，对其任何异常情况发生都要做好及时返航准备。无人机影像在完成检测工作后，监控人员还要对无人机的降落进行适当降落点与降落速度控制，保证伞降回收顺利。降落后，对照片数据及飞机整体进行系统性的检查评估，同时注意导出和检查影像数据和GPS数据,结合贴线率和姿态角判断是否复飞。
二、结果与分析
1、高速公路附近绿化的整治
从生成的三维加密点云图中可发现其地表裸露区既不为高坡也不为低地，而是一个和高速公路几乎处于一个水平面的平地。周边绿化环境被破坏面积加大，公路检测区域的植被覆盖面积小，但还没有达到引发泥石流、滑坡等灾害发生的程度，需要对其进行绿化完善便可解决这些问题。在绿化工程开展时，可根据无人机检测的信息，对其进行针对性解决，提高完善效率。
2、高速公路裂缝的检查
利用无人机影像所采集的信息以及自动生成的图像，能够对公路下方的路段进行详细观察，对路面上的裂缝信息一清二楚，进而可以安排养护人员再对其进行实际检查，分析补修措施，使得公路的养护工作及时，不影响公路正常使用。
3、对发生的滑坡、泥石流的检测
从生成的正射影像图可发现高速公路某段路旁有小型滑坡现象发生，根据滑坡点在高分辨率无人机遥感影像上的几何特征，结合三维加密点云图，开展滑坡点信息判识，通过滑坡前后影像对比分析，提取滑坡点空间分布等信息。
三、探讨与分析
1、无人机公路巡查的优势
（1）成本低廉，影像获取快捷方便。小型无人机和超轻型无人机价格便宜，大多价值几万元，单反相机加上光学镜头数万元左右;且日常维护相对简单，使得图像数据的获取成本大大降低。
（2）机动性强，工作连续性好，可随时随地部署到各种环境中，迅速进行数据采集作业，并可根据实际需要挂载多种负载，例如可以挂载高清摄像头，对重要区域进行连续的观测，甚至可以通过数据链将实时的影像数据传送回总部或在现场实时监测，同时根据需求调度飞机进行数据采集部位的调整。
（3）时效性强，数据采集完毕后现场就可以对数据进行粗略检视，对重点部位可以进行重复观测，可快速有效监测道路状态实际情况。
（4）测量精度高。就目前为止，专业民用数码相机已达到6000千万像素的水平，分辨率已达到0.1m,搭载在无人机上的高清晰度数码航片经数字化处理后，可以由立体测图方法直接算出数字地形模型，并绘制出精确的大比例尺的地形图。
（5）不受气象、地理条件的影响。一般无人机巡查适应激烈的机动和恶劣的环境，更适于执行特殊时期危险性高的任务；和有人飞机、直升机相比，受阴、雨、雾等天气的限制要小得多，而且弥补了卫星遥感受云层遮挡无法获得影像的缺陷。
2、无人机公路巡查的缺陷及改进方法
目前，无人机摄影测量技术存在的缺陷包括：航线设计时，可使用的航点数较少，加上机载GPS定位误差较大和航偏等因素的影响，导致每次飞行的有效航拍面积还比较小；小型和超轻型无人机质量小，受气流的影响较大，所以姿态稳定性差，所获取的像片旋偏角和航偏角均不容易控制；无法使用专业航空相机以及姿态测量仪、稳定平台等辅助设备，所得图像的相关参数少，导致后期图像处理困难，图像精确度低；在火灾现场工作的时候，航拍无人机往往难以正常执行任务，高温空气中隐藏着大量乱流，对飞行稳定性产生了不利影响，普通的航拍无人机在经过噪声滤除和图像处理后，仍难以提供优质的实时画面等。
根据上述无人机的缺点，我们可以提出以下解决方法：提高飞行器的平衡性、稳定性（可以增加无人机的重量）和操纵性，研制出适应不同飞行任务需要的不同型号微型无人机；在现有GPS导航基础上，进一步实现GPS惯性导航、影像匹配的组合导航方式，提高导航精度；研制出油动无人机，以此来提高航时。也可以针对不同的检测作业采用相应的无人机机型和机载设备，比如检测一般的路面裂缝，只需要挂载单反相机即可，若是需要检测平整度或车辙，就需要挂载微型激光设备，并且需要地面差分基站的支持来获取高精度的平面和高程信息，其他方面的检测也是如此，要是只需要检测一下道路资产的表面状况，不需要精确的地理位置，那么一般的无人机挂载较为便宜的相机即可，若是需要精确的平面和高程以及高分辨率的正射影像则需要挂载高精度的甚至是可量测相机并辅以微型激光测量设备。
参考文献：
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