[发明专利]一种采用无人机测绘的通信线路工程勘察设计方法与系统

权利要求书

1.一种采用无人机测绘的通信线路工程勘察设计方法，其特征在于，包括步骤：

S1、获取无人机通过倾斜摄影的方式对勘察区域采集的无人机图像数据；其中无人机图像数据包括可见光图像和红外图像；

S2、对无人机图像数据进行预设控制点刺点和空三加密处理，生成数字高程模型DEM和数字正射影像图DOM，作为所勘察区域的地表模型数据，重构三维地形；

S3、基于优化的U-Net模型提取三维地形中的关键点，其中关键点包括道路和河流；

S4、基于蚁群路由选取算法选取三维地形中构成路径关键点的集合，再在关键点间对多路径进行排列组合，生成多条初选目标路线；

S5、通过基于层次分析的综合评估法对初选目标路线进行综合评估，得到最优目标路线。

2.根据权利要求1所述的采用无人机测绘的通信线路工程勘察设计方法，其特征在于，步骤S2中生成数字高程模型DEM和数字正射影像图DOM的具体过程为：

结合前期预设控制点信息和无人机相机校准参数信息，进行空间三角测量解算处理，最终生成整个勘察区域的数字高程模型DEM和数字正射影像图DOM；

其中DEM的生成过程为：利用DPGrid系统首先采集特征点、线来生成单模型的DEM，然后进行DEM的拼接，裁切生成单幅的DEM，再对DEM进行接边和检测，并最终生成整个勘察区域的DEM；

其中DOM的生成过程为：利用DPGrid系统进行单模型的DEM生成单模型的DOM，然后使用Ortho Mosaic进行DOM的镶嵌、裁切生成单幅的DOM，再对DOM进行接边、检测以及拼接，最后利用PhotoShop软件进行调色，生成整个航摄区域的DOM。

3.根据权利要求2所述的采用无人机测绘的通信线路工程勘察设计方法，其特征在于，在步骤S2中，重构三维地形的具体过程为：

S2.1、匀色处理倾斜影像：对倾斜影像的曝光度、对比度和明暗进行处理，以保证最终的建模真实度；

S2.2、对所有倾斜影像做空三计算：一片区域创建一个工程，在该工程中，所有照片根据自带的POS信息做空三计算；

S2.3、三维模型重建；

S2.4、修模：对于镜面、盲点、遮挡点造成的模型瑕疵，单体化导出后在兼顾工作量和逼真度的前提下，在3Dsmax中进行修复，以确保三维场景还原效果。

4.根据权利要求1或2或3所述的采用无人机测绘的通信线路工程勘察设计方法，其特征在于，在步骤S3中，通过优化模型L1损失函数更新生成器权重对U-Net对抗网络模型进行优化，得到优化的U-Net模型；具体为：

L1损失函数称作最小绝对值误差，其作用是将真实值与测试值的绝对差值的总和最小化，公式表示如式：

其中x_i是长度为M的学习的数据，y_i为对应的标签；

L1损失函数正则化是在L1损失函数后添加一个额外正则项；正则项是对L1损失函数的惩罚项，采用特征稀疏化的方法降低权重的参数数量，进而降低模型的复杂度；正则化的L1损失函数如式：

其中λ为正则化系数，||f||_p为权重矢量的p范数；

条件生成对抗网络通过固定生成器网络优化判别器参数；固定判别器网络优化生成器参数，直至循环结束；将正则化的L1损失函数与U-Net对抗网络模型的目标函数结合可以优化权重向量，达到提高模型鲁棒性的能力。