航测大数据量处理_揭秘航测局“航空摄影质量自动检查系统”的“黑科技”
前不久,中國科協向全國發布了《2019前沿領域科技成果推介手冊》,將當前國內最為前沿的研究成果向社會推介。入選該手冊的135項成果,是由相關專家從92個全國學會和地方科協推薦的1000余項前沿領域待轉化科技成果中遴選出,突出成果的創新性、示范性和可轉化性。
航測遙感局干部職工驚喜地發現,由該局技術發展研究院自主研發的“航空攝影質量自動檢查系統”項目成功入選推介手冊,在可轉化、可交易、技術先進性和轉化成熟度等方面得到了相關專家及中國科協的認可。
“航空攝影質量自動檢查系統”究竟是什么“黑科技”?它到底是用來做什么的?
“原來的航空攝影質量檢測都是用眼睛看,一個中等的測區一般需要兩三個人用兩三天才能看完,工作強度很大,還不能做到百分之百檢查。而我們的這套系統,只需要一個人、一臺計算機,一天就能做完,效率提高的同時還能降低勞動強度,從業人員僅需一到兩天培訓就可以掌握操作方法。”航測局首席專家劉敏談起自家的這款軟件,語氣里透著自豪。“航空攝影質量自動檢查系統”自動化程度高,其全自動的檢查模塊無需人工干預,僅僅一臺普通計算機就可對海量照片進行一鍵式、無人值守的質量自動檢查,與傳統人工作業相比,效率能夠提升60%以上。
? ? ? “我們這款軟件填補了國內外的一項空白,徹底打破了傳統的作業模式,幾乎90%的工作實現了全自動。開發的時候就是以國家規范為標準,上市之后也被國家地理信息中心推薦。我們還獲得了發明專利,以及西安市科學技術一等獎。”研究院年輕的副院長王佑鑫補充道。
? ? ? 說起這款軟件的研發初衷,時間的指針還要回到2011年。作為航測局的新型科技創新平臺,彼時的研究院剛剛成立,院長彭桂輝并不滿足于只做軟件二次開發的“補鍋人”,急需確定未來的研發方向。經過調研,他們發現,航空攝影飛行質量檢查及驗收工作還是依靠人工判斷、手工檢查,自動化程度較低,技術手段相對落后,難以適應現代化測繪發展的需要。基于此,他們提出了研制“航空攝影質量自動檢查系統”的設想,既可滿足自身的發展需要,也能解決行業的問題,而航測局多年積累的大量可以用來測試的航飛資料,也為系統的研發提供了得天獨厚的條件。
? ? ? 2012年該系統正式開始研發,當年即初見雛形。2013年研發成功后,在北京、天津、廣東、江蘇、浙江等省市的20多家航攝、測繪質檢單位進行了試運行,經專家組鑒定,該系統在航空攝影質量檢查自動化領域達到了國內領先水平。2014年上市,憑借客戶的口口相傳,獲得市場好評,當年實現營業收入300多萬元,一舉幫助研究院實現了盈利。2016年,航測局攜“航空攝影質量自動檢查系統”“融合LiDAR點云與影像的數據處理與三維重建系統”等自主研發產品參加了在捷克共和國首都布拉格舉行的第23屆國際攝影測量與遙感大會,獲得眾多國際客戶的青睞,引起了業界的廣泛關注。2017年,“航空攝影質量自動檢查系統”獲得“測繪地理信息創新產品”證書;在由國家測繪產品質量檢驗測試中心、中國測繪地理信息學會產品質量工作委員會等聯合組織的測繪地理信息質檢軟件測評中,通過了“成果檢驗類”軟件測試,并獲得推薦軟件證書。
? ? ? “我們開發出來的軟件,首先拿給航測局各兄弟單位生產一線試用,發現問題及時修改調整,這樣一來,推廣到市場上就是相對成熟的產品。”劉敏解釋道。
? ? ? “航空攝影質量自動檢查系統”是研究院自主研發的第一款軟件,也是主打的拳頭產品,目前已經形成了系列,適用于各種航空攝影相機飛行質量的檢查——
? ? ? ?機載LiDAR航飛質量檢查軟件(LiDAR-DC),是一款自動化程度高、交互簡便的機載LiDAR航飛數據質量評估、分析、檢查軟件。該產品以機載LiDAR航飛點云數據為數據源,采用自動算法為主、人工干預為輔的方式,依據相關行業規范規定的指標對點云數據質量及飛行質量進行檢查,并生成檢查報告。
? ? ? ?框幅式航空攝影質量自動檢查系統,支持不同面陣數碼相機的成果質量檢查,包括飛行質量、影像質量各項指標的檢查,以及自動拼接索引圖等,依托并行處理技術,可對大數據量進行快速處理,具有強大的數據處理能力。
? ? ? ?低空攝影質量自動檢查系統,支持無人機裝載不同面陣數碼相機的質量檢查,包括飛行質量、影像質量各項指標的檢查,以及自動生成拼接索引圖等,采用多線程并行處理技術,可對大數據量進行自動快速處理。
? ? ? ?推掃式數字航空攝影質量檢查系統(ADSCheck)是一款專用于測繪行業,針對ADS系列航測相機而開發的飛行質量、影像質量自動檢查軟件。軟件以影像和條帶輪廓(Shape格式)為基礎數據源,能夠自動生成1∶50000標準圖廓、飛行質量相關參數和影像質量檢查報告及索引圖,可根據航空攝影規范自動裁切標準尺寸的影像輸出片。
? ? ? ?八年間,研究院的產品從無到有,不斷完成技術進階,除了“航空攝影質量自動檢查系統”外,還擁有“融合LiDAR點云與影像的三維重建系統”“機載LiDAR點云數據處理系統”“無人機全數字攝影測量系統”“采編入庫一體化綜合測圖系統”“二三維城市規劃管理系統”“DMSAR沉降監測系統”等一批成熟產品。今年上半年,研究院科技成果轉化收入近2000萬元,利潤突破200萬元。
? ? ? ?不久的將來,航測局技術發展研究院還將推出“航空航天遙感數據成果質檢”“衛星遙感信息化質檢”和“城市三維景觀模型數據質檢”等自然資源質檢體系產品,在我國地理信息產業發展的藍圖上增添濃墨重彩的一筆。
總結
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