摄影测量约束下无人机分层覆盖路径规划

来源：计算机工程与应用杂志2025年第24期北京时间：

作者：朴敏楠, 周雨晗, 李海丰, 李浩龙, 宋德臻

单位：1.中国民航大学 计算机科学与技术学院，天津 300300；2.穆罕默德·本·扎耶德人工智能大学 机器人学院，阿布扎比 54115；3.得克萨斯A&M大学 计算机科学与工程学院，得克萨斯 科利奇站 77843

摘要：为了实现飞机表面的自动检测，提出了一种基于无人机的覆盖路径规划方法，该方法保证了图像的高质量和路径的规律性。采用单元格分解方法来满足重叠率约束，并基于单元格生成的视点实现全覆盖，避免集合覆盖问题的求解。通过满足正视、等距和重叠率等摄影测量约束，可以根据采集到的图像对飞机表面损伤及其部件状况进行全面且精确的评价。进一步通过分层求解旅行商问题来规划覆盖路径，并结合飞机的语义信息，使得路径在不同层次上呈现规律性，有助于操作人员监控任务的完成情况，并提高采集数据流的可读性。采用了一种迭代优化策略，在路径最优性和计算速度之间取得了权衡。大量的仿真实验和对比实验验证了所提算法的有效性。

关键词：摄影测量约束,视点生成,分层路径规划,飞机表面自动检测,无人机