无人机测绘中的卷帘快门：影响与应对方法

使用全局快门或机械镜间快门时，整个传感器在同一瞬间曝光，因此照片只有一个相机位置。使用电子卷帘快门时，各行从传感器顶部到底部依次曝光和读取。从第一行到最后一行所需的时间称为读出时间，小型相机上通常为几十毫秒。

听起来很短，但测绘无人机不会停下来。例如，以 10 米/秒飞行、读出时间为 30 毫秒的无人机，在同一张照片的第一行和最后一行之间会移动 30 厘米。

摄影测量为每张照片解算一个位置和一个姿态。卷帘快门照片并不完全符合这一模型：影像沿飞行方向被轻微拉伸或剪切。平差会尽可能吸收这种不匹配，表现为更高的重投影误差，并可能在位置和高程上留下小的系统性误差。云台晃动或振动会带来任何简单模型都无法消除的额外变形。

飞得慢一些：变形随地速增大。如果飞控应用允许，在每个拍照点停下来悬停拍摄，以飞行时间为代价消除运动。如果地面采样距离允许，飞得稍高一些，因为同样的移动在影像中所占的比例会更小。如果这项工作的目的就是精度，使用机械快门或全局快门的相机可以从根源上消除这个问题。

摄影测量软件可以通过估计读出时间和曝光期间的相机运动、并为每一行解算略有不同的位置，来对卷帘快门建模。只有当运动平稳且数据足以确定它时，这才有帮助。

Stream Capture 将其作为可选的校正提供。对于逐行读取的传感器，读出时间在平差中估计，只有当它使对齐误差至少改善 2% 且能够被可靠确定时才会应用。密集匹配和正射影像假定为全局快门，并且对超大区块进行分块平差时不使用该选项。

无论采取什么措施，都要测量。比较有无校正时的对齐误差，并查看独立检查点上的误差，残余的卷帘快门误差会以米为单位在那里显现。带卷帘快门的小型无人机同样可以做出好地图；报告应当告诉您它有多好。