Luận án nghiên cứu phương pháp nhận dạng tự động một số đối tượng và xây dựng cơ sở dữ liệu 3d bằng dữ liệu ảnh thu nhận từ thiết bị bay không người lái

Luận án nghiên cứu phương pháp nhận dạng tự động đối tượng và xây dựng cơ sở dữ liệu 3D từ ảnh thu nhận từ thiết bị bay không người lái.

• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Quang Minh
• Trường học: Đại học Mỏ - Địa chất
• Chuyên ngành: Trắc địa - Bản đồ
• Đề tài: Nghiên Cứu Nhận Dạng Tự Động Và Xây Dựng Cơ Sở Dữ Liệu 3D Từ Ảnh UAV
• Loại tài liệu: luận án

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANH
• DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG UAV VÀ CÁC ỨNG DỤNG DỮ LIỆU ẢNH UAV TRONG TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ
• 1.1. Định nghĩa UAV
• 1.2. Lịch sử phát triển hệ thống UAV
• 1.3. Ứng dụng dữ liệu ảnh thu nhận từ UAV trong Trắc địa - Bản đồ
• 1.4. Dữ liệu ảnh UAV phục vụ trong nghiên cứu của đề tài
• 1.4.1. Khu vực thu nhận ảnh và thiết bị bay chụp ảnh
• 1.4.2. Dữ liệu sử dụng trong nghiên cứu của đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT THUẬT TOÁN TẠO DEM TỪ DỮ LIỆU DSM
• 2.1. Tổng quan về công tác tạo DEM trong xử lý ảnh UAV
• 2.2. Nghiên cứu và đề xuất thuật toán tạo DEM từ DSM
• 2.2.1. Tổng quan về các thuật toán tạo DEM từ DSM
• 2.2.2. Nghiên cứu thuật toán sử dụng trong công nghệ LiDar
• 2.2.2.1. Thuật toán lọc số liệu địa hình để thành lập DEM từ DSM
• 2.2.2.2. Thuật toán lọc điểm địa vật và cây
• 2.2.2.3. Nghiên cứu đề xuất thuật toán tạo DEM từ dữ liệu DSM trong xử lý ảnh UAV
• 2.2.2.3.1. Thuật toán xác định các điểm độ cao đột biến
• 2.2.2.3.2. Thuật toán xác định tập điểm độ cao địa vật
• 2.2.2.3.3. Thuật toán nội suy độ cao tái tạo nền địa hình
• 2.3. Thực nghiệm tạo DEM từ dữ liệu DSM bằng thuật toán đề xuất
• 2.3.1. Dữ liệu sử dụng
• 2.3.2. Sơ đồ thuật toán của chương trình tạo DEM từ dữ liệu DSM
• 2.3.3. Kết quả tạo DEM từ dữ liệu DSM và đánh giá độ chính xác
• 2.3.3.1. Kết quả thiết đặt ngưỡng độ cao đột biến
• 2.3.3.2. Kết quả phân ngưỡng địa hình tự động
• 2.3.3.3. Kết quả phân ngưỡng địa hình tùy chỉnh
• 2.3.3.4. Kết quả tái tạo nền địa hình
• 2.4. Đánh giá độ chính xác kết quả thực nghiệm
• 2.4.1. Khả năng xác định các khu vực địa vật, khu vực có độ cao đột biến
• 2.4.2. Khả năng tái tạo lại nền địa hình
• 2.4.3. Độ chính xác DEM của chương trình tạo ra so với kết quả DEM đo đạc thực địa
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC NHẬN DẠNG TỰ ĐỘNG ĐỐI TƯỢNG TRÊN ẢNH UAV
• 3.1. Tổng quan về nhận dạng đối tượng ảnh
• 3.2. Cơ sở lý thuyết và thuật toán trong PLĐHĐT
• 3.2.1. Các cơ sở tri thức sử dụng trong PLĐHĐT
• 3.2.2. Thuật toán sử dụng trong phân mảnh ảnh
• 3.3. Phương pháp nâng cao độ chính xác nhận dạng đối tượng trên ảnh UAV
• 3.4. Thực nghiệm nhận dạng đối tượng trên ảnh UAV sử dụng dữ liệu DHM và các dữ liệu khác
• 3.4.1. Dữ liệu sử dụng
• 3.4.2. Quy trình nhận dạng đối tượng trên ảnh UAV sử dụng DHM và các dữ liệu khác
• 3.4.2.1. Công tác tiền xử lý dữ liệu
• 3.4.2.2. Phân mảnh ảnh
• 3.4.2.3. Thiết lập các lớp đối tượng
• 3.4.2.4. Thiết lập bộ quy tắc và tiến hành xác định lớp cho đối tượng
• 3.4.2.5. Định danh từng đối tượng địa vật
• 3.4.2.6. Đánh giá độ chính xác
• 4. CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU 3D TỪ KẾT QUẢ XỬ LÝ ẢNH UAV
• 4.1. Tổng quan về xây dựng cơ sở dữ liệu 3D
• 4.2. Cơ sở lý thuyết khoa học về xây dựng cơ sở dữ liệu 3D
• 4.2.1. Cơ sở dữ liệu 3D
• 4.2.2. Chuẩn hóa cơ sở dữ liệu
• 4.2.3. Một số phần mềm ứng dụng trong công tác xây dựng CSDL 3D
• 4.2.3.1. Phần mềm Pix4D mapper
• 4.2.3.2. Phần mềm Skyline
• 4.2.3.3. Phần mềm ArcGIS
• 4.3. Thiết kế mô hình 3D từ ảnh UAV
• 4.3.1. Mô hình 3D mô phỏng
• 4.3.2. Mô hình 3D thực
• 4.4. Thực nghiệm xây dựng CSDL 3D từ kết quả xử lý ảnh UAV
• 4.4.1. Dữ liệu sử dụng
• 4.4.2. Quy trình thực nghiệm xây dựng CSDL 3D
• 4.4.3. Kết quả xây dựng cơ sở dữ liệu 3D và đánh giá
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1: THÔNG SỐ THIẾT ĐẶT MÁY CHỤP ẢNH, ẢNH CHỤP VÀ THIẾT BỊ BAY
• PHỤ LỤC 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ BAY CHỤP ẢNH UAV
• PHỤ LỤC 3: CHƯƠNG TRÌNH TẠO DEM TỪ DỮ LIỆU DSM
• PHỤ LỤC 4: MỘT SỐ ĐOẠN CODE CỦA CHƯƠNG TRÌNH TẠO DEM TỪ DSM
• PHỤ LỤC 5: SỐ LIỆU SO SÁNH CHÊNH ĐỘ CAO GIỮA DEM ĐO ĐẠC TRỰC TIẾP VÀ DEM TẠO RA TỪ DSM BẰNG THUẬT TOÁN ĐỀ XUẤT
• PHỤ LỤC 6: THIẾT KẾ CẤU TRÚC DỮ LIỆU NỀN ĐỊA LÝ TỶ LỆ 1:2000

Tóm tắt

I. Tổng quan về hệ thống UAV và các ứng dụng dữ liệu ảnh UAV trong Trắc địa Bản đồ

Hệ thống UAV (Unmanned Aerial Vehicle) đã trở thành một công cụ quan trọng trong việc thu thập dữ liệu ảnh phục vụ cho nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong trắc địa và bản đồ. Công nghệ UAV cho phép thu thập ảnh UAV với độ chính xác cao và khả năng tiếp cận những khu vực khó khăn. Việc sử dụng ảnh UAV trong trắc địa không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao độ chính xác trong việc lập bản đồ địa hình. Các ứng dụng của dữ liệu ảnh UAV đã được chứng minh qua nhiều nghiên cứu, từ việc giám sát sạt lở đến xây dựng mô hình 3D cho các khu vực khảo cổ. Đặc biệt, việc thu thập dữ liệu từ UAV có thể thực hiện trong các điều kiện thời tiết khắc nghiệt, nơi mà các phương pháp truyền thống không thể áp dụng.

1.1 Định nghĩa UAV

UAV được định nghĩa là phương tiện bay không người lái, có thể điều khiển từ xa hoặc tự động. Công nghệ UAV đã được áp dụng rộng rãi trong quân sự và dân sự, với khả năng thu thập dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả. UAV có thể hoạt động trong các tình huống nguy hiểm, giúp giảm thiểu rủi ro cho con người. Việc sử dụng UAV trong trắc địa cho phép thu thập dữ liệu không gian với độ chính xác cao, từ đó tạo ra các mô hình 3D và cơ sở dữ liệu 3D phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau.

II. Nghiên cứu và đề xuất thuật toán tạo DEM từ dữ liệu DSM

Việc tạo ra Mô hình số độ cao (DEM) từ Mô hình bề mặt số (DSM) là một bước quan trọng trong quá trình xử lý ảnh UAV. Nghiên cứu này tập trung vào việc phát triển các thuật toán nhằm nâng cao độ chính xác của DEM. Các thuật toán này được thiết kế để xử lý dữ liệu thu thập từ UAV, từ đó tạo ra các mô hình địa hình chính xác hơn. Việc sử dụng công nghệ UAV trong việc thu thập dữ liệu DSM cho phép tạo ra các mô hình địa hình với độ chi tiết cao, phục vụ cho các ứng dụng trong quy hoạch đô thị và quản lý tài nguyên. Kết quả từ nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng các thuật toán mới có thể cải thiện đáng kể độ chính xác của DEM, từ đó nâng cao chất lượng của các sản phẩm bản đồ.

2.1 Tổng quan về công tác tạo DEM trong xử lý ảnh UAV

Công tác tạo DEM từ dữ liệu DSM là một quy trình phức tạp, đòi hỏi sự kết hợp giữa nhiều công nghệ khác nhau. Việc xử lý ảnh UAV để tạo ra DEM không chỉ dựa vào các thuật toán truyền thống mà còn cần áp dụng các phương pháp hiện đại như quét 3D và xử lý ảnh tự động. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng các thuật toán mới có thể giúp cải thiện độ chính xác của DEM, đồng thời giảm thiểu thời gian xử lý. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao như quy hoạch đô thị và quản lý tài nguyên thiên nhiên.

III. Nghiên cứu phương pháp nâng cao độ chính xác nhận dạng tự động đối tượng trên ảnh UAV

Nhận dạng tự động đối tượng trên ảnh UAV là một thách thức lớn trong lĩnh vực xử lý ảnh. Nghiên cứu này đề xuất các phương pháp nhằm nâng cao độ chính xác của việc nhận dạng đối tượng bằng cách kết hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau. Việc sử dụng công nghệ máy học và các thuật toán phân loại định hướng đối tượng (PLĐHĐT) đã cho thấy hiệu quả trong việc nhận diện các đối tượng địa vật trên ảnh UAV. Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng việc kết hợp dữ liệu độ cao địa vật (DHM) với ảnh UAV có thể cải thiện đáng kể độ chính xác nhận dạng, từ đó tạo ra các sản phẩm có giá trị cho các ứng dụng trong thực tiễn.

3.1 Tổng quan về nhận dạng đối tượng ảnh

Nhận dạng đối tượng trên ảnh UAV là một lĩnh vực nghiên cứu đang phát triển mạnh mẽ. Các phương pháp hiện tại chủ yếu dựa vào các thuật toán học máy và xử lý ảnh để phân loại và nhận diện các đối tượng. Việc áp dụng các kỹ thuật mới trong nhận dạng đối tượng không chỉ giúp nâng cao độ chính xác mà còn giảm thiểu thời gian xử lý. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc kết hợp giữa xử lý ảnh và dữ liệu không gian có thể tạo ra những kết quả ấn tượng trong việc nhận diện các đối tượng địa vật trên ảnh UAV.

IV. Xây dựng cơ sở dữ liệu 3D từ kết quả xử lý ảnh UAV

Xây dựng cơ sở dữ liệu 3D từ dữ liệu thu thập được từ UAV là một bước quan trọng trong việc quản lý và phân tích dữ liệu không gian. Nghiên cứu này tập trung vào việc phát triển các phương pháp và công cụ để xây dựng cơ sở dữ liệu 3D từ các kết quả xử lý ảnh UAV. Việc sử dụng các phần mềm như Pix4D mapper và ArcGIS đã cho thấy hiệu quả trong việc tạo ra các mô hình 3D thực tế từ dữ liệu UAV. Kết quả cho thấy rằng việc xây dựng cơ sở dữ liệu 3D không chỉ giúp cải thiện khả năng quản lý thông tin mà còn tạo ra các sản phẩm có giá trị cho nhiều lĩnh vực khác nhau.

4.1 Tổng quan về xây dựng cơ sở dữ liệu 3D

Cơ sở dữ liệu 3D được xây dựng từ dữ liệu UAV có thể phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau, từ quy hoạch đô thị đến quản lý tài nguyên thiên nhiên. Việc xây dựng cơ sở dữ liệu 3D không chỉ yêu cầu sự chính xác trong việc thu thập dữ liệu mà còn cần các phương pháp xử lý và phân tích hiệu quả. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng các phần mềm chuyên dụng có thể giúp tối ưu hóa quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu 3D, từ đó tạo ra các sản phẩm có giá trị cho người sử dụng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1- TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG UAV VÀ CÁC ỨNG DỤNG DỮ LIỆU ẢNH UAV TRONG TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ 1.1 Định nghĩa UAV Hệ thống bay không người lái (UAV) còn được gọi là phương tiện cơ giới trên không [102] có thể điều khiển từ xa, bán tự động, tự động, hoặc kết hợp giữa điều khiển từ xa và tự động. Có một số định nghĩa khác nhau về thiết bị bay không người lái, tuy nhiên người ta vẫn quen sử dụng thuật ngữ UAV (Unmanned Aerial Vehicle) hơn cả [64]. Trong quân sự, UAV đã được sử dụng rất sớm trong các cuộc chiến tranh thế giới và ở Việt Nam. Nhiệm vụ của UAV quân sự làm trinh sát, tìm mục tiêu, thu thập hình ảnh cả vào ban ngày và ban đêm.

Do vậy, thiết bị UAV dùng trong quân sự hiện đại, phức tạp, đắt tiền và có tính bảo mật rất cao. Trong thập niên 90 của thế kỷ trước, NASA đã xây dựng một chương trình phối hợp với các đối tác công nghiệp để phát triển công nghệ để hỗ trợ cho thị trường UAV thương mại. Từ đó đến nay đã có rất nhiều các công ty của các nước trên thế giới đã bắt tay vào việc nghiên cứu, chế tạo và thương mại hóa thiết bị này với các mẫu và tên gọi khác nhau [4]. UAV được sử dụng trong dân sự là các hệ thống đơn giản, có trọng lượng nhẹ hoặc siêu nhẹ thuận tiện cho công tác vận chuyển và quan trọng là giá thành rẻ.

Đối với công tác Trắc địa, hệ thống UAV giống như một hệ thống viễn thám thông thường, trong đó thiết bị bay UAV đóng vai trò là vật mang (carriers), trên thiết bay UAV có thể mang các bộ cảm biến như sensor viễn thám, máy ảnh, máy quét laser phục vụ cho công tác quay video và thu nhận hình ảnh.2 Lịch sử phát triển hệ thống UAV 1.1 Trên thế giới Năm 1858, hệ thống UAV đầu tiên được ứng dụng công tác đo ảnh, các bức ảnh hàng không đầu tiên của ngôi làng của Pháp Petit-Becetre được thực hiện bởi nhiếp ảnh gia Gaspard Tournachon (được gọi là NaDar) từ phương tiện bay là một khinh khí cầu ở độ cao 80m [51]. 17 Năm 1882, nhà khí tượng học ED Archibald người Anh là một trong những người đầu tiên chụp ảnh thành công khi ông sử dụng phương tiện bay là một chuỗi Diều được gắn trên đó một máy ảnh. Năm 1888, Arthur Batut cũng đã chụp các tấm ảnh hàng không trên phương tiện Diều bay ở Labruguiere, Pháp. Ở California, sự tàn phá của San Francisco sau khi trận động đất và hỏa hoạn năm 1906 đã được ghi lại bởi nhiếp ảnh gia George R.

Lawrence, khi ông sử dụng một máy ảnh gắn liền với phương tiện bay là chuỗi 17 diều bay ở độ cao 2000 feet để thu nhận hình ảnh trên thành phố [51]. Trong năm 1903, Julius Neubranner đã sử dụng phương tiện bay là chim bồ câu có gắn máy ảnh được thiếp lập chụp tự động trong thời gian 30 giây, những tấm ảnh chụp được sử dụng trong quân sự và đã được giới thiệu tại triển lãm nhiếp ảnh quốc tế năm 1909 ở Dresden [51]. Năm 1906, Albert Maul người Đức cũng đã thử nghiệm thành công phương pháp chụp ảnh gắn trên một tên lửa đẩy bằng khí nén. Máy ảnh của ông đã chụp được những bức ảnh hàng không tại vùng nông thôn ở Thụy Điển và ở Đức từ độ cao 2.600 feet, trước khi máy ảnh được đẩy ra và đưa trở lại trái đất bằng dù [57].

Năm 1980, lần đầu tiên một UAV máy bay trực thăng mô hình gắn động cơ cánh quay đã được Wester-Ebbinghaus sử dụng vào mục đích đo ảnh. Hệ thống trọng tải là 3kg, có thể bay ở độ cao đến 100m. Hệ thống UAV được gắn thiết bị định vị và máy ảnh dạng phổ thông loại Rolleiflex SLX [109]. Năm 2006, công ty Microdrone của Đức cũng đã giới thiệu một UAV phiên bản đầu tiên MD4-200 trọng lượng cất cánh là 1100g và thời gian hoạt động 35 phút.

Từ đó đến nay các phiên bản khác như MD4-1000, MD4-2000 cũng đã được giới thiệu với các tính năng vượt trội về thời gian bay và trọng lượng cất cánh,. Năm 2009, Imbach và Eck cũng giới thiệu hệ thống UAV gồm một chiếc trực thăng mô hình của công ty Aeroscout được trang bị với một máy quét laser nhỏ gọn và nhẹ trong không khí LMS-Q160 của Riegl [66]. 18 Năm 2012, Luke Wallace và các cộng sự chuyên nghiên cứu về lĩnh vực địa lý và môi trường thuộc Đại học Tasmania, Úc đã đưa ra một hệ thống UAV-LiDAR với ứng dụng để kiểm kê rừng [106]. Năm 2013, tại hội chợ triển lãm về công nghệ UAV ở San Francisco, Wolfgang Juchmann Velodyne đã giới thiệu hệ thống UAV-Phoenix được gắn thiết bị quét LiDar HDL-32E và công nghệ GNSS mới nhất phục vụ lập bản đồ 3D dạng đám mây điểm [58].

Molina cũng đã có bài viết tổng quan về hệ thống UAV sử dụng trong đo ảnh và viễn thám trên Tạp chí ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing [65]. Trong bài viết này, tác giả đã liệt kê khá đầy đủ về các hệ thống UAV và ứng dụng của nó trong các lĩnh vực như: nông nghiệp và môi trường, kỹ thuật giám sát không khí, bảo tồn di sản văn hóa,., giúp người đọc hiểu hơn về vai trò của UAV trong thế giới ngày nay. (a) UAV-Khinh khí cầu (b) UAV-Diều (c) UAV-Chim bồ câu (d) UAV-Tên lửa (e) UAV-trực thăng (f) UAV-trực thăng (g) UAV- 4 cánh quay (h) UAV LiDar-6 cánh cánh bằng cánh quay quay Hình 1. Một số UAV được phát triển và sử dụng thu nhận ảnh trên thế giới 1.2 Ở Việt Nam Năm 2005, Viện Kỹ thuật Phòng không - Không quân (VKTPK-KQ) đã chế tạo và bay thử nghiệm thành công các mẫu UAV M400-CT mang phiên hiệu 405, 406 tại sân bay Kép (Bắc Giang).

Mục đích của các loại UAV này phục vụ quan sát 19 vùng rừng, vùng biển, làm nhiệm vụ thông tin liên lạc, quay phim chụp ảnh những vùng con người không tiếp cận được như vùng nhiễm xạ, đường hiểm trở, vùng lũ lụt, quan sát vị trí cứu hộ cứu nạn, v. Năm 2010, một nhóm sinh viên Trường ĐH Bách Khoa TPHCM đã chế tạo thành công máy bay không người lái bằng vật liệu composite, sải cánh 2,5 m, tổng trọng lượng 12 kg. Máy bay có vận tốc trung bình 85 km/giờ, chở được vật nặng 4 kg, có thể mang camera quay phim, chụp ảnh trên không, thiết bị đo nhiệt độ, áp suất không khí,., nhằm ứng dụng trong công tác quản lý môi trường và tài nguyên thiên nhiên [7]. Cũng trong năm 2010, tác giả Lê Văn Trung, Giám đốc Trung tâm địa tin học (Đại học quốc gia TP.HCM) đã giới thiệu hệ thống UAV do trung tâm chế tạo.

Hệ thống bao gồm: phương tiện bay UAV, thiết bị định vị toàn cầu GPS, thiết bị thu nhận hình ảnh, phần mềm xử lý ảnh. Hệ thống có thể chụp ảnh ở hai chế độ: chụp tự động theo toạ độ GPS được cài đặt sẵn hoặc chụp ảnh thông qua thiết bị điều khiển trên mặt đất [21]. Năm 2013, Viện Công nghệ không gian (Viện Hàn lâm Khoa học - Công nghệ Việt Nam) đã thử nghiệm thành công chiếc máy bay AV.S2 mang theo camera, máy ảnh và thiết bị đo phổ kế. Hệ thống UAV đã tiến hành ghi hình, chụp ảnh và đo phổ các đối tượng tự nhiên trên mặt đất để chuẩn hóa số liệu ảnh viễn thám thu được từ vệ tinh khu vực huyện Lạc Dương, tỉnh Lâm Đồng [9].

Năm 2011 lần đầu tiên Cục Bản đồ - Bộ Tổng tham mưu đã tiến hành bay thử nghiệm mẫu UAV MD4-1000 của hãng Microdrones tại Mỹ Đình và Thái Nguyên phục vụ thành lập bản đồ 3D. Thiết bị UAV MD4-1000 được thiết kế bay hoàn toàn tự động bằng thiết bị dẫn đường GPS và có gắn máy ảnh phổ thông Olympus EP; Canon-550D với chế độ chụp tự động. Trong quá trình bay chụp ảnh theo tuyến, MD4-1000 có thể tự động hiệu chỉnh vị trí cân bằng nhờ thiết bị con quay hồi chuyển IMU để thu nhận những tấm ảnh luôn ở vị trí nằm ngang. Hình ảnh thu nhận được từ hệ thống MD4-1000 có độ phân giải lên đến 2.6 cm, độ phủ dọc 20 80% và độ phủ ngang 60% thuận lợi cho công tác đo ảnh lập thể và tạo mô hình số bề mặt (DSM) [11],[29].

Năm 2014, Cục Bản đồ - Bộ Tổng tham mưu tiếp tục mua và thử nghiệm hai hệ thống UAV Swinglet CAM của hãng Sensefly (Thụy Sĩ) và UAV UX-5 của hãng Trimble (Mỹ) lập thành lập bản đồ 3D hành lang tuyến điện [26] và đánh giá khả năng ứng dụng lập bản đồ tại xã Vật Lại - Ba Vì - Hà Nội [14]. Các báo cáo đánh giá cho thấy với tốc độ gió cấp 4 - cấp 5, góc nghiêng của tấm ảnh vẫn có thể đạt được dưới 10, độ phủ ngang dọc của ảnh là 80%, độ phân giải ảnh của Swinglet CAM sử dụng máy ảnh Canon IXUS là 6cm và của hệ thống UX-5 sử dụng máy ảnh Sony NEX5R có thể đạt đến 2.4cm ở độ cao bay 75m. Một số UAV được phát triển và sử dụng thu nhận ảnh ở Việt Nam * Nhìn chung, hệ thống UAV đã được phát triển rất sớm từ thế kỷ 18 từ những phương tiện bay đơn giản có nguyên lý hoạt động gần giống với UAV như khinh khí cầu, diều, chim,., đến những phương tiện hiện đại dạng máy bay có gắn động cơ cánh bằng, cánh quay. Thiết bị thu nhận hình ảnh của hệ thống UAV cũng được phát triển và cải tiến không ngừng từ những máy ảnh điều khiển bằng tay đến các máy ảnh được thiết đặt chế độ chụp tự động và ngày nay công nghệ quét LiDar hiện đại nhất cũng đã được sử dụng gắn trên phương tiện bay UAV phục vụ cho các công tác thu nhận ảnh.

Ngoài ra, các hệ thống UAV hiện đại còn được lắp đặt hệ thống chống rung, con quay hồi chuyển, các thiết bị định vị định hướng GPS/IMU, cảm biến (sensor) đo phổ,. nhằm thu nhận các tấm ảnh chính xác ở các vị trí đã thiết lập tọa độ tâm chụp với độ nghiêng, độ xoay của tấm ảnh là nhỏ nhất.