無人機影像監測技術應用於臺中港區管理之研...

目錄
中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
圖目錄 IX
表目錄 XVIII
第一章 前言 1-1
1.1 研究動機與目的 1-1
1.1.1 研究動機 1-1
1.1.2 研究目的及重要性 1-2
1.2 文獻回顧 1-2
1.2.1 傳統巡檢 1-2
1.2.2 UAV發展與應用 1-3
1.2.3 影像技術發展與應用難度 1-4
1.3 工作項目與流程 1-6
1.3.1 第一年度(110) 1-6
1.3.2 第二年度(111) 1-7
第二章 基礎資料蒐集分析 2-1
2.1 基於UAV影像技術之空間資訊建構 2-1
2.2 臺中港區空間資料蒐集與建構 2-3
2.2.1 控制點測量 2-3
2.2.2 影像資料蒐集 2-5
2.3 數值地形模型成果 2-6
2.3.1 臺中港區高解析度正射影像成果 2-7
2.4 影像資料蒐集標準化 2-10
2.4.1 中突堤巡檢影像參數 2-10
2.5 本章小結 2-11
第三章 無人飛行載具以及影像感測器硬體分析 3-1
3.1 無人機載具種類性能與感測器分析 3-1
3.1.1 定翼機性能與搭配感測器分析 3-1
3.1.2 旋翼機性能與搭配感測器分析 3-7
3.2 港區氣象資料 3-14
3.2.1 無人機抗風與防水條件定義 3-15
3.2.2 港區風速評估 3-16
3.3 無人機適宜性評估 3-21
3.4 本案巡檢無人機設備成本估算 3-22
3.5 本章小結 3-23
第四章 載具控制與取向邏輯方法 4-1
4.1 飛行模式建構方法 4-1
4.1.1 無人機地形測繪 4-1
4.1.2 無人機多點巡航 4-2
4.1.3 無人機單點環飛 4-3
4.2 無人機取像邏輯方法 4-4
4.2.1 影像參數 4-4
4.2.2 A star演算法 4-5
4.2.3 飛航障礙物迴避 4-6
4.2.4 控制與取像參數設定 4-9
4.3 路徑自動規劃 4-10
4.3.1 平台規劃流程 4-10
4.3.2 Mavlink檔案格式內容參數介紹 4-11
4.3.3 模擬飛行結果分析 4-13
4.3.4 飛機硬體配置 4-14
4.3.5 路徑規劃飛行成果 4-15
4.4 無人機自主跟隨技術開發 4-18
4.4.1 原理介紹 4-18
4.4.2 實地測試成果 4-21
4.5 本章小結 4-23
第五章 多時期UAV影像匹配辨識 5-1
5.1 UAV影像定位資訊 5-1
5.2 影像位置偵測及量測 5-2
5.3 多期UAV影像搜尋及比對 5-8
5.3.1 三種影像改正分析 5-9
5.3.2 中突堤隨機POI多期影像改正案例測試 5-10
5.4 本章小結 5-15
第六章 多時期UAV影像智慧化分析 6-1
6.1 多時期UAV影像智慧化分析流程 6-1
6.2 多時期UAV影像智慧化分析選擇之標的物 6-2
6.2.1 港區道路區域選擇之標的物 6-2
6.3 物件辨識模型選擇項目 6-2
6.4 物件辨識模型選擇 6-3
6.4.1 U net 6-3
6.4.2 Feature Pyramid Network(FPN) 6-4
6.4.3 實例分割mask RCNN 6-5
6.4.4 物件偵測YOLOv5 6-6
6.5 岸邊設施自動化辨識分析 6-6
6.5.1 語意分割 6-8
6.5.2 實例分割 6-9
6.5.3 設施多時期比對 6-11
6.6 北堤路設施自動化辨識流程 6-13
6.6.1 物點核算方法 6-13
6.6.2 北提路設施辨識成果 6-14
6.7 北提路路況自動化辨識流程 6-16
6.7.1 道路標線辨識 6-16
6.7.2 路面分割 6-19
6.7.3 路面坑洞辨識 6-20
6.7.4 裂縫偵測方法 6-21
6.8 本章小結 6-24
第七章 道路破損評分 7-1
7.1 裂縫分級定義 7-1
7.2 PCI計算流程 7-3
7.2.1 骨幹化(Skeletonize) 7-6
7.2.2 裂縫寬度量化流程 7-8
7.3 路面裂縫評估成果 7-9
第八章 UAV影像技術之延伸應用 8-1
8.1 構造物位移監測 8-1
8.2 光達影像分析 8-5
8.2.1 光達感測器介紹 8-5
8.3 熱紅外影像分析 8-7
8.3.1 熱紅外感測器介紹 8-7
8.3.2 煤炭堆溫度準確性測試 8-9
8.3.3 植栽NDVI分析 8-11
8.4 淤沙範圍變化分析 8-14
8.5 沙洲建模分析 8-15
8.6 本章小結 8-17
第九章 無人機影像整合管理平台 9-1
9.1 使用者操作平台系統架構 9-1
9.2 平台模組說明 9-2
9.2.2 量測功能 9-4
9.2.3 UAV航線規劃 9-5
9.2.4 UAV影像查看 9-9
9.2.5 岸邊設施物件辨識成果列表 9-12
9.2.6 北堤路路燈物件辨識成果 9-13
9.2.7 北堤路路面破損評分 9-14
9.3 本章小結 9-14
第十章 實地驗證與品質評估 10-1
10.1 無人機飛行相關檢核 10-1
10.1.1 飛行範圍與作業時間 10-1
10.1.2 無人機飛行穩定性及機動性 10-5
10.2 無人機影像品質檢核 10-7
10.2.1 原始影像解析度檢核 10-7
10.2.2 無人機路徑正確性測試 10-9
10.2.3 影像匹配品質評估 10-10
10.2.4 正射影像幾何精度檢核 10-11
10.2.5 數值地形模型高程精度檢核 10-15
10.3 取像邏輯規劃測試 10-17
10.3.1 無人機航線規劃實際飛行測試 10-17
10.3.2 無人機跟隨實際飛行 10-21
10.3.3 無人機路徑正確性檢核 10-21
10.4 PCI結果之合理性檢核 10-24
10.4.1 PCI計算流程驗證 10-25
10.4.2 訓練模型表現 10-28
第十一章 結論與建議 11-1
11.1 成果結論 11-1
11.2 後續建議 11-3
11.3 成果效益與後續應用情形 11-5
參考文獻 參-1
附錄一、 UAV於港區設施巡檢可行性評估表 附1-1
附錄二、 UAV巡航模式拍攝說明 附2-1
附錄三、 管理平台功能頁面 附3-1
附錄四、 無人機申請流程 附4-1
附錄五、 期中審查意見處理情形表 附5-1
附錄六、 期末審查意見處理情形表 附6-1
附錄七、 期末審查簡報資料 附7-1

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英文摘要 II
目錄 III
圖目錄 IX
表目錄 XVIII
第一章 前言 1-1
1.1 研究動機與目的 1-1
1.1.1 研究動機 1-1
1.1.2 研究目的及重要性 1-2
1.2 文獻回顧 1-2
1.2.1 傳統巡檢 1-2
1.2.2 UAV發展與應用 1-3
1.2.3 影像技術發展與應用難度 1-4
1.3 工作項目與流程 1-6
1.3.1 第一年度(110) 1-6
1.3.2 第二年度(111) 1-7
第二章 基礎資料蒐集分析 2-1
2.1 基於UAV影像技術之空間資訊建構 2-1
2.2 臺中港區空間資料蒐集與建構 2-3
2.2.1 控制點測量 2-3
2.2.2 影像資料蒐集 2-5
2.3 數值地形模型成果 2-6
2.3.1 臺中港區高解析度...