无人机航测系统在大坝安全诊断与评价技术中的应用
作者: 国家大坝安全工程技术研究中心
发布时间: 2018-12-18
2018年12月7日，国家大坝中心依托单位创新成果技术交流会在长江设计院成功举办。为更广泛地分享现场交流的技术成果，现遴选部分典型技术做系列巡展。
方案概述
通过无人机搭载高清相机进行大坝表面全覆盖影像获取，猎鹰8旋翼无人机采用V字型排列，相机云台前置，搭载索尼A7R 3600w全画幅相机，拍摄角度上下180°，起飞重量2.3公斤。飞测SIS结构图像自动合成软件可将多张影像快速无损拼接，输出待检区域完整影像图；飞测CFT混凝土构造物缺陷诊断系统可自动对裂缝、漏筋、渗水析钙、脱落等病害进行分析诊断，精度达0.1mm，同时将病害的位置信息在三维模型图上准确标注，支持一键输出检测报告。
检测内容
方案优势
· 高精度大坝模型实现任何部位的细节观察、辅助设计部门进行相关设计、坝体历史演变、变形趋势、三维模型资料入库，更直观、方便；
· 前置相机云台对大坝结构，进水孔、中孔、表孔等全方位进行拍摄，31个传感器同时工作，超强稳定性，遭遇阵风仍能稳定飞行；
· 通过稳定的飞行系统辅以多种类型的传感器进行拍摄、录像，进行浏览、分析；
· 大坝表面裂缝检测，检测裂缝精度达0.1mm；自动化图像拼接，裂缝解析软件处理；
无人机影像数据采集
创新设计与高质量数据
· 小巧轻便，起飞重量只有2.3kg；
· V型结构，相机上下180°旋转；
· 3600万全画幅高质量影像细节；
· 31个传感器同时工作，超强稳定性；
· 多元化集成负载；
影像获取
· 自动航线规划，获取不同角度大坝影像；
· 实时图像传输，安全作业；
· 抗强风、抗磁干扰；
· 垂直坝面拍摄，保障数据质量；
结构图像自动合成
飞测SIS结构图像自动合成软件通过导入多张影像，计算影像同名点、校对特征点，实现影像无损拼接。
混凝土构造物缺陷诊断
飞测CFT混凝土构造物缺陷诊断系统导入待检影像，还原裂缝位置，自动提取裂缝长度、宽度等信息，一键输出，生成报告。
全自动三维实景建模
Topcon ContextCapture全自动实景建模通过导入不同角度影像作为数据源，无需人工干预，在几分钟/或数小时计算时间内，输出高分辨率带有真实纹理的三角网络模型，精细复原建模主体的真实色泽、几何形态及细节构成。
立体化展现诊断报告
3DMAX构建大坝模型框架，通过每个坝段的实际采集照片拼图原图进行分割，按照距离确定贴图分割位置，对应到模型相应位置。飞测CFT输出影像分析报告，按照3DMAX的最佳分辨率（1024*1024）进行分割；三维模型进行匹配切割对应面,通过材质贴图的方式进行三维实景模型的还原。
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