王橋生 通訊員 攝
創(chuàng)客語錄：
百折不撓，創(chuàng)新不止。
—余振興、王橋生
湖南日報(bào)記者 柳德新 劉桂林
對我國多達(dá)45億畝林地來說，如何快速監(jiān)測林業(yè)病蟲害和森林火災(zāi)，準(zhǔn)確判定災(zāi)害發(fā)生地點(diǎn)、面積，歷來是一大難題。
如今，湖南中航天目測控技術(shù)有限公司（簡稱“天目測控”）的“湘創(chuàng)客”，成功研發(fā)出一套無人機(jī)電子勾繪系統(tǒng)，比傳統(tǒng)人工勾繪提高效率上百倍，比美國載人勾繪的同類系統(tǒng)節(jié)省成本80%以上，且更為精確、安全。
僅用半個小時，“看”遍17880畝森林
5月12日，天目測控董事長余振興、總經(jīng)理王橋生來到長沙縣大山?jīng)_森林公園，現(xiàn)場演示林業(yè)有害生物無人機(jī)電子勾繪系統(tǒng)。記者看到，這套系統(tǒng)包括無人飛機(jī)、圖像地面站、飛控電腦和勾繪電腦4大件。
只見王橋生在飛控電腦上點(diǎn)擊“自動起飛”，再把無人機(jī)向外拋出，才半分鐘，無人機(jī)就爬升到200米高度。
開啟“航線模式”，無人機(jī)進(jìn)入全自主飛行狀態(tài)。“放心，飛機(jī)會按照我事先規(guī)劃的航線飛。”圖像地面站上，實(shí)時顯示出由無人機(jī)回傳的視頻圖 像。勾繪電腦的屏幕上，視頻圖像自動和電子地圖進(jìn)行配準(zhǔn)。王橋生解釋：視頻圖像中每秒有30幀畫面，每幀畫面都帶有對應(yīng)的坐標(biāo)（經(jīng)緯度）和空間三維姿態(tài)； 勾繪軟件通過幾何運(yùn)算，將視頻圖像與電子地圖匹配疊加。
圖像上的各種不同顏色自動分割并出現(xiàn)輪廓，輪廓線條在電子地圖上自動生成一個個“斑點(diǎn)”，系統(tǒng)用不同的顏色標(biāo)識出有害生物的種類和程度。“哪些樹是枯死木，哪些樹有病蟲害，一目了然。自動勾繪的同時，病蟲害面積也計(jì)算出來了。”
不到半小時，無人機(jī)就將大山?jīng)_森林公園“掃描”了一遍，公園的全景圖也同時拼接完成，并顯示共“掃描”了17880畝森林。
研發(fā)“高大上”，不惜“燒錢”2000萬
這么“高大上”的電子勾繪系統(tǒng)，有著讓人動容的故事。
汶川大地震時，雖然有無人機(jī)航拍災(zāi)區(qū)，但需要后期處理才能將圖像與電子地圖配準(zhǔn)，以確定各目標(biāo)的位置和面積。當(dāng)時正開辦一家航拍公司的王橋 生心想：無人機(jī)航拍災(zāi)區(qū)并回傳圖像的同時，如果能夠同步記錄坐標(biāo)和姿態(tài)，就可勾繪出災(zāi)害的位置，計(jì)算出面積等數(shù)據(jù)，那該節(jié)省多少時間?。?/p>
依托航拍經(jīng)驗(yàn)和自主研制的“天目大鵬”固定翼無人機(jī)，王橋生在中科院院士、國家模數(shù)識別重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任譚鐵牛和著名數(shù)學(xué)家侯振挺等人指導(dǎo)下，2010年開始了無人機(jī)電子勾繪系統(tǒng)的研發(fā)。
在省林業(yè)廳森防總站支持下，王橋生將該系統(tǒng)的應(yīng)用重點(diǎn)放在林業(yè)有害生物監(jiān)測方面。每次現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)來到長沙周邊的林區(qū)，搭起帳篷，一呆就是好幾天，先后攻克了極軸天線跟蹤、全景圖拼接、航拍防抖減震、坐標(biāo)同步錄制、飛防面積計(jì)算等技術(shù)難關(guān)。
創(chuàng)新，需要大量的投入。他把航拍業(yè)務(wù)的收入，全都投入到研發(fā)中，“還得到國家創(chuàng)新基金及長沙縣政府各50萬元支持”。只見“燒錢”，不見收 益，公司一個個股東相繼撤資。就在王橋生快“扛不住”的時候，他的好友余振興加入進(jìn)來，為研發(fā)提供持續(xù)的資金支持。歷時5年，耗資2000多萬元，林業(yè)有 害生物無人機(jī)電子勾繪系統(tǒng)終于研發(fā)成功。
勾繪技術(shù)領(lǐng)先于美國
研發(fā)林業(yè)有害生物無人機(jī)電子勾繪系統(tǒng)的過程，也是一系列發(fā)明創(chuàng)造的過程。幾年來，他們累計(jì)獲得11項(xiàng)專利，包括3項(xiàng)發(fā)明專利。其中，發(fā)明專 利“無人機(jī)航拍視頻實(shí)時全景圖拼接方法”，在無人機(jī)飛行的同時，自動、實(shí)時拼接全景圖，效率極高。僅這一項(xiàng)專利，評估市值就達(dá)2億多元。
這套林業(yè)有害生物無人機(jī)電子勾繪系統(tǒng)，在2011年就開始在湖南、浙江等地林業(yè)部門試用。當(dāng)時，湖南省林業(yè)廳森防總站站長劉躍進(jìn)認(rèn)為可以全 國普及試用，但追求完美的王橋生卻堅(jiān)持要把圖像自動分割功能研發(fā)完善并加載其中，才愿意推廣，并且讓這套系統(tǒng)“具有自我學(xué)習(xí)功能，越用越靈泛”。
4月25日，美國林務(wù)局專家弗蘭克來華觀看演示后稱贊：中國采用無人機(jī)監(jiān)測森林資源的勾繪技術(shù)領(lǐng)先于美國。應(yīng)美方要求，國家林業(yè)局將這個項(xiàng)目列為中美林業(yè)合作項(xiàng)目之一。
創(chuàng)新，開啟一片藍(lán)海。“無人機(jī)在200米上空航拍，可清晰拍攝到地面上5厘米大小的物體，哪怕是一個火柴盒。”余振興說，因?yàn)橛羞@樣的特 性，這套系統(tǒng)不僅可用于林業(yè)有害生物防治，通過配套相關(guān)軟件，還可廣泛應(yīng)用于各類搶險(xiǎn)救災(zāi)、國土資源勘測、土地確權(quán)頒證、景區(qū)監(jiān)測甚至低空偵察等領(lǐng)域。
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