城市无人机倾斜摄影，三维实景建模

三维实景建模 · 发表于 2021-3-18 16:56

传统航空摄影只能从垂直角度拍摄地物，倾斜摄影则通过在同一平台搭载多台传感器，同时从垂直、侧视等不同的角度采集影像，有效弥补了传统航空摄影的局限。那么，无人机倾斜摄影系统可以定义为: 以无人机为飞行平台，以倾斜摄影相机为任务设备的航空影像获取系统。

倾斜相机的性能要求

倾斜摄影发展到今天，倾斜相机不再限定相机镜头的数量。倾斜相机的关键技术指标是获取不同角度影像的能力和单架次作业的广度和深度。这包括五镜头、三镜头、双镜头等多镜头相机及可以调整相机拍摄角度的单相机系统。在无人机航测标准中，要求航测相机像素不低于 3500万，在倾斜摄影中可以不对单一相机的像素进行限定，而对一次曝光获取的影像像素进行控制。倾斜相机的性能要求可以从获取影像能力、作业时间、曝光功能、续航时间、POS 记录功能等方面做出限定。

常规三维建模

基于 Smart3D 算法，从最终空三特征点点云的角度可以提供一个控制间隔，建议值是按每隔20 000 ～ 40 000 个像素布设一个控制点，其中有差分POS 数据( 相对较精确的初始值) 的可以放宽到40 000个像素，没有差分 POS 数据的至少 20 000 个像素布设一个控制点。同时也要根据每个任务的实际地形地物条件灵活应用，如地形起伏异常较大的、大面积植被及面状水域特征点非常少的，需要酌情增加控制点。控制点测量采取附合导线测量方式，获取高精度位置信息。

倾斜摄影技术优势

( 1) 真实性

倾斜影像能让用户从多个角度观察，更加真实再现地物的实际情况，无限逼近真实世界，弥补了传统正射影像的不足。

( 2) 可量测性

倾斜影像通过配套软件的应用，可以直接基于成果影像进行高度、长度、面积、角度的量测，实时获取数据。

( 3) 丰富纹理

　　与传统垂直影像相比，倾斜影像有它自己独特的优势: 它能提供丰富的建筑物立面信息。有了建筑物的立面信息，即获取了建筑物表面纹理，对于三维建模等方面有着深远的影响。

　　那么，做一平方公里的测量时怎么计算费用的呢？这里只说如何计算，首先就是确定项目需要测量的面积，然后就是在那个地区了，一些细节部分就是看输出什么结果，还有那些特殊要求等，一般都是1w左右。

　　倾斜摄影测量一直以来都是无人机的一个主要应用，下面详细了解中维空间在某测区进行倾斜摄影获取数据建模的重点。

　　一直以来，地理信息数据的获集多采用人工作业，劳动强度大，工序繁多、耗时耗力，近年来兴起的无人机倾斜摄影技术彻底颠覆了传统作业模式，该技术通过无人机低空多镜头摄影获取丰富的立体影像数据，无须人工干预，自动生成三维地理信息模型，具有效率高、成本低、一次飞行信息丰富、数据精准等特点，已在国土监察、城市执法、应急救灾、城市测绘等领域获得了广泛应用。

倾斜航空摄影是利用倾斜航空相机获取地物信息的一种新型航空摄影方式。倾斜航空摄影区别于传统的竖直航空摄影方式，倾斜相机通常采用五个方位进行数据采集，分为正摄、前视、后视、左视、右视，配合惯导系统获取高精度的位置和姿态信息，通过特定的数据处理软件进行数据处理，将所有影像纳入到统一的坐标系统中。

　　某测区位于蚌埠市西片区，测区由15 栋高层商品房及配套商业构成，三面临城市道路，一面临小区二期商业内街，需要测绘的竣工面积约16 万m2 。

　　根据实施竣工测量的区域确定飞行范围，合理规划飞行航线，确保航向重叠度保持在80%以上，旁向重叠度在60%以上。航线按照测区走向直线方法布设，平行于测区边界线的首末航线的侧视镜头能够获得测区的有效影像。考虑到倾斜摄影相机拍摄角度，为保证边缘物体立体成像，航线覆盖超出测区边界线至少200 m。最终布设航线14 条，航向重叠度、旁向重叠度均为80%，飞行高度150 m，航向间距25 m，旁向间距38 m。

　　空三加密自动建模

　　在DP-Smart 中新建工程，添加5 个镜头的影像数据以及对应的POS 数据，经过提取特征点、相对定向、匹配连接点、区域网平差，生成摄区的空中三角测量成果。根据空三成果，提取特征点，生成密集点云数据以及三角网构建、纹理映射等，最终得到三维倾斜模型。

　　矢量测图

　　采用DP Modeler 新建解决方案，它可以基于倾斜数据直接对建筑物矢量、点状地物进行测量。采集过程中对于不同的地物给予不同的编码，成果可以直接导出CASS 成图。

　　成果精度分析

　　依据《城市测量规范》建筑竣工测量地形图的测量精度要求: 竣工测量的主要地物点相对于临近图根点的点位中误差不大于50 mm，次要地物点相对于临近图根点的点位中误差不大于70 mm，地物点间距中误差不大于50 mm。高程点相对于临近图根点的高程中误差不大于40 mm。