倾斜摄影测量系统应用案例三维智慧城建设-中海达服务平台

倾斜摄影测量系统应用案例三维智慧城市建设

浙江中海达空间信息技术有限公司

一、项目概况

1. 项目背景

为了建立智慧城市管理系统，通过对某城区城区建筑部件进行倾斜摄影，建立城市三维立体模型。城区测量面积约10平方公里。

倾斜摄影测量技术以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景，通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性，为真实效果和测绘级精度提供保证。通过倾斜摄影建模，实现城市三维漫游、显示与管理，使城市管理更加直观方便。

我公司作为项目承建单位，根据业主要求与项目技术服务要求，成立了项目组，配备了软硬件设备，承担该市城区约10平方公里5cm 分辨率航空影像数据、倾斜影像图和建筑三维模型。编写了技术实施方案与项目实施计划，承担该城区约10平方公里5cm分辨率航空影像数据、倾斜影像图和建筑三维模型。

2.主要软硬件设备

图1-1

图1-2，中海达OS-M8八旋翼无人机

3.作业依据

a)《1:500、1:1000、1:2000比例尺地形图航空摄影规范》(GB/T6962-2005)；

b)《1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量数字化测图规范》(GB/T 15967-2008)；

c)《1:500、1:1000、1:2000比例尺地形图航空摄影测量外业规范》(GB/T 7931-2008)；

d)《1:500 1:1000 1:2000外业数字测图技术规程》(GB/T14912-2005)；

e)《国家基本比例尺地图图式第一部分：1：500、1：1000、1:2000地形图图式》(GB／T 20257.1-2007)；

f)《卫星定位城市测量技术规范》(CJJ／T73-2010)；

g)《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》(GB/T 18316-2008)；

h)《城市测量规范》(CJJ8-99)；

i)《全球定位系统实时动态测量(RTK)测量技术规范》(CH/T 2009-2010)；

j)《全球定位系统（GPS）测量规范》(GB/T 18314―2009)；

k)《低空数字航空摄影测量内业规范》(CH/Z 3003－201090)；

l)《低空数字航空摄影测量外业规范》(CH/Z 3004－2010)；

m)《低空数字航空摄影规范》(CH/Z 3005－2010)；

n)《基础地理信息数字成果 1:500 1:1000 1:2000 数字倾斜影像图》(CH/T 9008.3－2010)；

o)《数字航空摄影测量空中三角测量规范》(GB/T 23236-2009); p)《数字测绘成果质量要求》(GB/T 17941-2008)；

q)《测绘作业人员安全规范》(CH1016-2008)；

r)《测绘技术设计规定》(CH/T1004-2005)；

s)《测绘技术总结编写规定》(CH/T 1001-2005)；

t)《航空摄影产品的注记与包装》(GB/T16176-1996)；

u)《地球空间数据交换格式》(GB/T17798-1999)；

v)《基础地理信息要素分类与代码》(GB/T13923-2006)；

本次项目实施以本项目技术要求为准，如本设计书未提及部分

参照相关国家标准。

4.成果技术指标及规格

4.1数学基础

成图精度及要素取舍参照国家1：500比例尺标准。

4.2产品规格

（1）测区面积： 10平方公里；

（2）影像分辨率：5cm；

（3）椭球体： WGS84；

（4）数据格式： GeoTiff；

（5）坐标系： CGCS2000；

（6）交货方式：整体提交，电子光盘，物流快递；

5.作业流程

航空摄影测量是利用航空飞行器所获取的影像数据，构建立体模型测定目标物的形状、大小、空间位置、性质和相互关系的科学技术。目前生产采用的数字摄影测量是利用数字立体影像，借助计算机技术提取所摄对象的几何与物理特征，并用全数字化方式进行的摄影测量。该项目主要利用近年来成熟的中低空无人机航空数字摄影技术，对项目区域获取高分辨率的航空影像数据；首先根据测区的地形、地貌条件，制定合理的航摄计划，选择最有利的飞行时机，利用先进的低空数码航测技术对测区进行航空摄影，获取测区

的最佳影像资料。

本项目采用小型无人机搭载倾斜影像测量系统进行航摄获取原始影像影像数据，具体作业流程如下图：

图1-2

图1-2，作业流程图

二、航空摄影测量实施

1、设备选择及技术要求

1.1飞行器选择

中海达OS-M8八旋翼无人机。机身自重7.1KG，多旋翼飞机轴距1280mm，旋翼长度18寸，飞行时长30~45min，最大载荷5kg，飞机升限4500m，控制半径10km，巡航速度0~12m/s，升降速度2-10m/s，作业环境-10~+40℃，最大抗风能力6级，航线自主飞行，双星双控、断桨保护、失控返航。可满足本次航空摄影测量任务。

1.2航摄相机选择

采用本公司自行研发的5镜头倾斜摄影测量相机，其中1个垂直向下，前、后、左、右四个方向各一个镜头，倾斜角度45度，相机重量2.1kg，镜头焦距10.4mm，总像素大于1亿，同步记录曝光点pos数据信息，gps数据信息，最大影像分辨率2cm。作业环境-10~+40℃。

1.3航摄技术要求

航空摄影测量是利用无人机作为遥感传感器的飞行平台，使用所搭载的传感器，近地面区域对测区进行航拍摄影，通过无人机的姿态信息对获取的影像进行解算和拼接，并对数据进行提取分析，进而实现对测区地表特征进行监测。获取可用于绘制1：500地形图和数字倾斜影像图的立体影像。

航空摄影测量应根据不同测区的地形特点，在确保测图精度的前提下，本着有利于缩短成图周期、降低成本、提高综合效益的原则，

航摄相对航高按下式计算：

f×GSD

H=

式中：H——摄影航高，单位为米(m)；f——镜头焦距，单位为毫米(mm)；a——像元尺寸，单位为毫米(mm)；GSD——地面分辨率，单位为米(m)。

像片重叠度、像片倾斜角、像片旋偏角、航线弯曲度、影像质量等飞行质量和摄影质量要求必须符合CH/Z 3005－2010《低空数字航空摄影规范》的要求。

2、航摄区域任务规划及航线设计

2.1航线布设及飞行工作量

A）航线布设原则: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250米。

当任务目标区域范围过大或者目标区域落差较大，需考虑分区域对测区进行航拍测量。对于此次任务的目标区域范围较大且测区的形状不规格，避免航线过长，可将此次航测区域范围分为几个测区，以下图为范例，将航测区域范围分成了7个测区

图2-1 航摄分区图

B）航测工作量计算及工作安排：测区航线根据高空风向以及测区形状决定航线的敷设方式。根据对测区精度的需求，根据航测照片的重叠度以及相机参数，由电脑计算出航线间距以及相机拍照间距，便可确定航线，并根据现场风力的大小情况确定飞机的作业速度（风越大飞机的作业速度设计的越小，这样飞机有更多的时间调节姿态，以保证飞机影像的可靠性）。根据每架次飞行最大时间30分钟，每架次作业安照0.8小时计算。每天飞行架次。可计算飞行所需总架次，即可计算多少航摄日即可完成全部航拍任务。

附飞行工作量预算表。

C）测区航线图

对该市测区分区后，规划好每个区的航线，基本设计方式如下：

图2-2 分区1 航线图

图2-3 分区2航线图

图2-4 分区3航线图

图2-5 分区4航线图

图2-6 分区5航线图

图2-7 分区6航线图

图2-8分区7航线图

2.2航飞作业

A）摄影时间选择

摄影时间根据地形条件、气象条件和本地特点选择在上午8：00至下午5：00之间进行，减少相片中阴影面积。并避免在大风，阴天，下雨及能见度不好的天气情况下飞行。

B）飞行要求

1) 按设计航迹坐标采用GPS导航；

2) 需要分区时，航向航线重叠至少1张照片，旁向航线重叠至少1条航线。

3) 像片重叠度航向80％，旁向70％。

4) 像片倾角一般不大于5°，个别最大不超过12°，出现超过8°的片数不多于总数的10%。要求没有航摄漏洞出现。

5) 像片旋角一般不大于15°，个别最大不超过30°，在同一条航线旋角超过20°相片数不应超过3片，超过15°旋角的像片数不得超过分区像片总数的10%。像片倾角和像片旋角不应同时达到最大值。

6) 像片能满足制作1：500倾斜影像图的要求。

C）航摄质量控制与保障

项目航飞过程中，必须遵守以下要求：

航飞摄影测量开始前，工程技术人员尽可能详细了解测区的地形、气象、交通等信息，认真审核项目实施方案，作好进场前的各项准备。

飞行员要了解测区空域情况，熟悉周边机场位置和现场空中管制

及通讯联络方式、要求。飞行中采用GPS导航系统，按照航线设计数据飞行，数码航空摄影时，飞行要尽可能平稳，旋偏角、航偏角不能超过规范要求。

D）航测作业过程中的注意事项：

1）起飞前需检查飞机各个部位的螺丝以及各部分设备之间是否出现松动，如有松动一定要拧紧。

2）电池在安装前必须拿测电器检查是否满电，如果电量不足，则切记不可使用，需换一组电池，避免出现意外。

3）飞机先接飞控电，动力电需等航线规划、上传验证无误、以及相机等其他一切设备都准备就绪了才能接电，且在接动力电时一定要确认相机是在关机状态。准备无误，接通动力电，相机开机，检查相机是否正常工作，一切无误后，主控手操作飞机起飞，并进入航线。

4）在进入航线后，在航线自主导航飞行过程中主控手与地面站人员需配合默契。主控手主要负责飞机的起飞降落，以及飞行过程中实时关注飞机状态，时刻准备应对突发状态；地面站人员需时刻关注地面站上飞机的回传信息，包括飞机位置、高度、电池电量、飞机姿态、双子星数据等，并时刻与主控手保持联系，确保主控手能实时了解飞机状态。

5）在航线结束后，由主控手操控飞机降落，飞机降落后，不着急断电，但要注意现场安全。飞机降落后，在地面站上获取飞机的pos 数据、航线截图、以及检查相机照片数量是否与pos数据一致。检查数据无误后，先将相机关机，然后断动力电，最后在断飞控电。收拾

设备，注意不要遗漏。

E）像控点的选取

从野外回来，及时将相机里的照片拷贝出来，由于相机由五个镜头组成，每个镜头的照片都是独立的，所以在拷贝照片时要分镜头存储，备份。

从正射相片中选取该测区的像控点。因为像控点精度严重影响测图精度，所以在选取像控点时，一定要选纹理分明的点以保证像控点精度。像控点精度主要包含两个方面，一是像控点的测量精度，二是像控点影像目标精度，前者现在普遍采用GPS进行测量，精度较高，一般小于5个cm的测量误差，可以忽略不计，但像控点影像目标精度就不一样了，它取决于地表影像纹理的丰富程度，所以在选取时应选择纹理明显的，对空通视，像控点位置平坦并均匀分布在测区，如果测区无明显纹理地物，则应该先布设像控点目标可提高精度。

在室内找好像控点后，到现场踩像控点是记得做好记录、拍照。回到室内整理好点之记。

F）整理与质量检查

影像的地面分辨率优于0.05米，保证影像清晰，反差适中，颜色饱和，色彩鲜明，色调一致，能够辨别与地面分辨率相适应的地物影像。

航摄过程中出现的绝对漏洞、相对漏洞及其它严重缺陷要进行补摄，漏洞补摄按照原设计航迹进行。对于不影响内业加密点和模型连接的相对漏洞及局部缺陷（如云、云影、斑痕等），可只在漏洞处补

摄。补摄航线长充应超出漏洞外一条基线。

G）数据整理与移交

需移交的数据包括：航线截图、POS数据、原始照片、像控点坐标(如果坐标需转换则需提交原始坐标以及转换后的坐标)、像控点点之记、差分数据。如果飞机架次较多需按日期、架次分好文件夹。

三、数据处理

本项目的三维数字城市模型运用Smart3D capture强大的基于图像密集匹配技术的快速三维场景运算功能，进行倾斜摄影空中三角测量解算、进行地面景物的逼真实景真三维重构，最终达到实现全要素的三维数字城市模型及场景生产的目的。本项目的技术流程如下图所示：

图3-1 数据处理技术流程图

原始影像 倾斜影像 垂直影像 倾斜摄影 POS 数地面控制点 CORS POS 解算 较精确外方位元素 基于GPU 的快速三维场景运算 超高密度点云构建的DSM 全自动纹理匹配 初级全要素的三维数字城市模型及场景 模型精细化处理 全要素的三维模型及场景 归一化处理 增强影像 元数据文件 数据输出 成果上交

精确外方位元素 空中三角测量 不合检查验收

3.1航空摄影测量数据处理要求

(1) 消除影像畸变差。

(2) 增加外业像控数量，提高空三加密的精度。

(3) 内业测图，多调用相关像对，尽量不使用像对边缘部分测图。

3.2数据预处理

由于倾斜摄影相机装备了 5 个不同朝向的相机，倾斜摄影角度为45°。在拍摄曝光的瞬间，5 个相机所拍摄的角度不一致，就必然会出现光线反差、强度等的不一致;这样就有可能导致出现同一地物影像在不同相机下的色彩、明暗程度出现差异，最终影响到三维真实场景的精度和效果。在影像质量检查阶段和Mosaic 阶段对影像颜色进行调整，解决测区局部因为天气影响导致的有雾、反差较差等颜色问题，以消除因为雾气、反差等因素的影像。

3.3空中三角测量

（1）数据准备：根据测区范围选择影像；整理pos 数据；对相机文件进行分析，获得焦距、像素等相机参数；确定飞行方向对影像进行旋转；建立金字塔，对原始扫描影像文件进行压缩处理，提高运算速度。

（2）在Smart3DCapture 软件中创建工程，导入预处理后的倾斜影像、POS 成果、像控成果等数据。

（3）影像自动匹配，利用同名光线匹配影像左右片的同名点，对特殊地貌、阴影、遮挡等原因导致的连接点不够，反复增加此处的相对定向点重新匹配。

（4）相对空三解算，达到相对定向连接点上下视差中误差为 1 /3 像素，连接点上下视差最大残差为2 /3 像素。

（5）量测控制点，在立体显示环境下，结合外业控制点像片和点之记，精确量测控制点。相对空三解算通过后再量测，选取控制点，进行绝对解算。

（6）绝对空三解算，绝对定向与区域网平差计算后，基本定向点残差、检查点误差。然后根据需要导出不同格式的模型数据。

图3-2 Smart3DCapture 软件中空三加密过程

倾斜摄影测量.

倾斜摄影测量 倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术，它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像，将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。航空倾斜影像不仅能够真实地反应地物情况，而且还通过采用先进的定位技术，嵌入精确的地理信息、更丰富的影像信息、更高级的用户体验，极大地扩展了遥感影像的应用领域，并使遥感影像的行业应用更加深入。同时，倾斜影像技术的引进和应用，使得目前高昂的三维城市建模成本将得以大大降低！由于倾斜影像为用户提供了更丰富的地理信息，更友好的用户体验以及其低廉的成本，该技术目前在欧美等发达国家已经广泛应用于应急指挥、国土安全、城市管理、房产税收等行业。 倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术，它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像，将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。 北京天下图作为全国首次独家引进斜摄影技术的航摄单位，将美国Pictometry公司的机载倾斜摄影设备及相关解决方案引入中国，结合北京天下图在国内航摄领域的技术优势和市场资源，形成了自有的倾斜摄影影像获取及应用技术，为广大用户提供一体化全方位的解决方案。 倾斜摄影 - 倾斜摄影技术特点 特点一：反映地物周边真实情况 相对于正射影像，倾斜影像能让用户从多个角度观察地物，更加真实的反映地物的实际情况，极大的弥补了基于正射影像应用的不足。 特点二：倾斜影像可实现单张影像量测 通过配套软件的应用，可直接基于成果影像进行包括高度、长度、面积、角度、坡度等的量测，扩展了倾斜摄影技术在行业中的应用。 特点三：建筑物侧面纹理可采集 针对各种三维数字城市应用，利用航空摄影大规模成图的特点，加上从倾斜影像批量提取及贴纹理的方式，能够有效的降低城市三维建模成本。 同一地点的侧面影像 特点四：数据量小易于网络发布

关于近景摄影测量及三维建模探究

关于近景摄影测量及三维建模探究 发表时间：2016-11-08T15:59:03.283Z 来源：《基层建设》2015年11期作者：辛晓岗 [导读] 摘要：近景摄影测量是通过摄影和随后的图像处理和摄影测量处理以获取被摄目标形状、大小和运动状态的一门技术。近景摄影测量是摄影测量的一个重要分支，主要研究近景物体的三维构建，地形测量等。 青海省第一测绘院青海西宁 810001 摘要：近景摄影测量是通过摄影和随后的图像处理和摄影测量处理以获取被摄目标形状、大小和运动状态的一门技术。近景摄影测量是摄影测量的一个重要分支，主要研究近景物体的三维构建，地形测量等。三维模型已成为对象表达的一种新的数据媒介，三维建模技术能对现实世界中的对象逼真建模和模拟再现。本文主要对近景摄影测量和三维建模进行了详细的介绍和论述，仅供参考和借鉴。 关键词：近景摄影测量；三维建模；方法；对比 前言 随着科学技术的发展和社会文明的进步，对三维测量的技术要求越来越严格，目前三维测量技术在航空、航天、城市规划，地质建模，自然灾害等领域都有着广泛的应用。数字摄影测量是一种基于全数字的测量方法，不仅测量的原始资料和记录的中间数据是数字形式，而且摄影的地图，模型，影像图，数据库以及地理信息系统等等都是数据形式的。随着数字采集技术的不断发展以及数字化概念的不断深化，人们已不再满足于传统二维手段描述的三维信息，目前三维模型已成为继图像、声音和视频之后的第四种多媒体数据类型，物体的表现形式也逐渐从二维表示向三维自动化建模的方向过渡。 1、近景摄影测量概述 近景摄影测量是指利用对物距不大于300米的目标物摄取的立体像对进行的摄影测量。 近景摄影测量综合了数字图像处理、计算机技术、模式识别、影像匹配等多学科的理论和方法；是基于摄影测量与数字影像处理的基本原理；是用数学方式将所摄影对象的几何与物理信息提取出来的摄影测量学。 随着摄影测量经过模拟摄影测量、解析摄影测量的发展，数字化摄影测量已比较成熟。而数字化近摄影测量作为它的一个应用领域，在许多方面具有优越性，据世界各国的应用情况表明，现几乎找不到未使用近景摄影测量技术的行业。所以，对近景摄影测量技术进行理论和应用研究是必要的，对提高工作效率和促进国民经济发展具有实际意义及使用价值。 2、三维建模方法 2.1 基于AutoCAD的人机交互式建模 对于几何形体相对规则的建筑，常规使用免棱镜电子全站仪对建筑物构件的三维特征点进行散点式数据采集。采集数据同时采用“四位编码法”对特征点编码，并按建筑构件分类分层存储。绘图时根据特征点编码结合测绘顺序在CAD中编写LISP程序对建筑物实现自动展点和自动连线生成线框图。 2.2 基于扫描点云的建模 对于不规则物体，全站仪则显得无能为力了。三维激光扫描技术克服了传统数据采集方式的不足，应运而生的模型自动化重建技术愈来愈受到重视。目前基于扫描点云的建模一般流程可概括为点云的获取、表面重建、点云的处理与建模三个阶段。以某建筑为例具体实验步骤如下： ①点云数据获取。实验采用Leica C10对某楼进行扫描测量，根据该楼的轮廓特征和实际扫描范围等影响因子。 ②点云数据预处理。为了给建模阶段提供较理想的点云数据，需对原始点云数据进行点云拼接、去噪、采样等预处理。点云数据预处理既可通过算法实现，也可以通过扫描仪配套软件完成。这一步操作十分重要，是决定后续数据质量好坏和执行效率的关键。 ③点云数据建模。目前，对建筑物点云数据模型重建的研究多数从两个方面展开：一方面提取建筑物的边界特征，以特征为约束构建三维实体模型；另一方面是直接对点云数据网格化，建立拓扑关系，进行表面重建和优化。本实验采用点云数据分割、曲面拟合以及交互组合的方法来实现建筑物对象的三维建模。建模步骤大致可分类以下三大步： 首先是海量散乱点云数据分割，点云分割是为下阶段精细建模做准备。根据空间点的邻域关系估算点与点间的拓扑关系，将建筑模型分割为平整墙面、屋顶和附件几大区域。其次是分割部分精细建模，自动识别提取点云数据特征，并以此特征为约束迭代拟合模型，在此基础上构建三角网格。其次是模型拼接，根据模型间的特征及法矢拼接相邻模型，对拼接后的两模型公共区域部分的三角网进行裁剪、检查以及模型修补和优化。 2.3 基于近景摄影测量的建模 实验摄影采用的是非量测型相机，以某大学建筑正门为例，根据近景摄影测量原理构建三维模型的流程步骤如下： ①影像采集。以多摄站正直环绕摄影方式用普通相机对大礼堂进行摄影，共布设8个摄站。 ②坐标解算。考虑到非量测数码相机的内、外方位元素的初始近似值未知以及像点、摄影中心、相应地物点间的不共线，需使用加入像点坐标改正数的直接线性变换解法，建立像点坐标与相应物点空间坐标之间的线性关系。 ③绘制实体。在相片上采集一定密度的特征点并解算该特征点的三维坐标，反向投影到三维空间后借助三维绘图软件展绘建筑上的特征点，增补遗漏点，并利用计算机视觉技术构建一个线框和几何实体模型。 3、三维建模方法对比分析 基于人机交互的建模、基于扫描点云和基于摄影测量的建模这三种建模方法都是基于测量的建模方式，都需要以外业采集的三维坐标数据为基础进行建模。 基于人机交互的建模方法应用时间较长，技术路线较成熟，国内外研发的许多控制集成建模软件都可以利用基本的几何元素构建复杂的几何场景。这种建模方法灵活，能逼真再现对象的几何结构和表面纹理信息，适合用于对建模效果和细节要求较高的对象。但对于诸如小区、城市这样的大规模场景，如果每个模型都进行精细建模，不仅工作量大、费时费力，而且庞大的数据量也要求计算机硬件具备配套的处理能力，这也成为日后模型调用、管理的一大瓶颈。 基于点云的三维建模方法适用于不规则对象的三维建模，三维激光扫描技术克服了传统数据采集方式的不足，提高了数据采集的精度和效率，获得的点云数据信息量大，包含三维空间信息、颜色属性和反射强度信息，通过一定的算法对点云数据进行处理即可快速构建被

倾斜摄影调研技术总结

倾斜摄影测量调研技术总结 一、倾斜摄影的定义 倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息。这种摄影测量技术称为倾斜摄影测量技术。所获取的影像为倾斜影像。 倾斜影像具备以下特点： （1）反映地物周边真实情况 相对于正射影像，倾斜影像能让用户从多个角度观察地物，更加真实 的反映地物的实际情况，极大的弥补了基于正射影像应用的不足。 （2）倾斜影像可实现单张影像量测 通过配套软件的应用，可直接基于成果影像进行包括高度、长度、面 积、角度、坡度等的量测，扩展了倾斜摄影技术在行业中的应用。 （3）建筑物侧面纹理可采集 针对各种三维数字城市应用，利用航空摄影大规模成图的特点，加上 从倾斜影像批量提取及贴纹理的方式，能够有效的降低城市三维建模 成本。 （4）易于网络发布 倾斜影像的数据格式可采用成熟的技术快速进行网络发布，实现共享 应用。 垂直地面角度拍摄获取的影像称为正片，镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的影像称为斜片。 正片与斜片对比图

二、倾斜摄影技术的特点 （1）真实性 倾斜摄影镇三维数据可写实地反映地物的外观、位置、高度等属性，增强三维数据带来的高沉浸感，弥补了传统人工建模仿真度低的缺陷。 （2）高效率 倾斜摄影技术借助无人机等多种飞行载体，可快速采集影像数据，实现全 自动化三维建模。1-2年的中小城市人工建模工作，借助倾斜适应技术只需3-5个月时间即可完成。 （3）高性价比 倾斜适应数据是带有空间位置信息的可量测影像数据，能同时输出DSM、DOM、TDOM、DLG等多种成果，可替代传统航空摄影测量。 三、技术原理 倾斜摄影的相机配有多个镜头，一般为3个或5个，同步获取同一地物东南西北及顶部方向的影像。因此同一地物具有多视角的影像，及详尽的侧面信息，而后将这些影像通过区域网联合平差、多视影像匹配、DSM生成、真正射纠正、三维建模等流程，形成最终产品。

Smart3D系列教程1之《浅谈无人机倾斜摄影建模的原理与方法》

Smart3D系列教程1之《浅谈无人机倾斜摄影建模的原理与方法》 一、引言 倾斜摄影测量技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景，通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性，为真实效果和测绘级精度提供保证。同时有效提升模型的生产效率。三维建模在测绘行业、城市规划行业、旅游业、甚至电商业等的行业应用越来越广泛，越来越深入。 无人机航拍不再是大众陌生的话题，商场到处可见的DJI商店，各种厂商的无人机也是层出不穷，这将无人机倾斜数据建模推到了一个关键性的阶段。 二、倾斜摄影原理概述 倾斜摄影技术，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器（目前常用的是五镜头相机）。同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息。垂直地面角度拍摄获取的是垂直向下的一组影像，称为正片，镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的四组影像分别指向东南西北，称为斜片。摄取范围如下图：

在建立建筑物表面模型的过程中，下图可以看到，相比垂直影像，倾斜影像有着显著的优点，因为它能提供更好的视角去观察建筑物侧面，这一特点正好满足了建筑物表面纹理生成的需要。同一区域拍摄的垂直影像可被用来生成三维城市模型或是对生成的三维城市模型的改善。 利用建模软件将照片建模，这里的照片不仅仅是通过无人机航拍的倾斜摄影数据，还可以是单反甚至是手机以一定重叠度环拍而来的，这些照片导入到建模软件中，通过计算机图形计算，结合pos信息空三处理，生成点云，点云构成格网，格网结合照片生成赋有纹理的三 维模型。区域整体三维建模方法生产路线图：

无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评定

无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评定 摘要：无人机倾斜摄影测量技术是现阶段测绘行业的一种新兴的测量技术，无 需与被测量物体接触，能够保障测量结果的高精度和有效性，且在一定程度上节 约了大量的人力和物力。在该技术的实际运用过程中，应根据待测区域的实际情况，选择恰当的设备，合理规划航测时间和航线，并考虑天气因素，从而保障航 测的有效性、可靠性。鉴于此，文章对无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评定 进行了研究，以供参考。 关键词：无人机倾斜摄影测量；三维建模；精度评定 1无人机倾斜摄影测量技术的特点 1.1多视影像联合平差 无人机倾斜摄影测量技术应用过程中使用了新的多视影像联合平差技术，可 以有效解决传统的测量系统在数据处理方面的不灵敏等问题，以合理方式处理影 像之间的遮挡关系，及时确定合理的连接点和连接线等，提高了成像结果的准确度。 1.2多视影像密集匹配 无人机倾斜摄影测量技术在应用过程中使用了多式影像密集匹配技术，该类 技术可以有效提高摄影测量的分辨率，其覆盖的面积范围也明显增大。在利用该 技术开展匹配的过程中，可以及时对各类多余的信息进行研究，通过明确坐标点 的位置，可以获取地面物体的准确三维信息。通过多元影像密集匹配技术，可以 利用建筑物的侧面等来提取各类信息，建筑物的边缘信息和文理信息等也可以被 充分利用起来，继而形成相对完善的二维数据，通过该技术将其转变为三维数据，建筑物的高度和轮廓信息等可以及时提取出来。 1.3模型生成和影像纠正 在多视影像技术的帮助下，可以及时将地面建筑物的各类数据扫描表达出来，继而形成相对较为全面的数字表面模型。但是在实际测量建设工作开展过程中， 受到角度和尺度的差异，很可能出现建筑物遮挡以及阴影等现象。为了降低概率 因素对数字表面模型造成的影响，应当及时利用影像外的方位元素来开展匹配设 计工作，结合当前比较相对的算法等开展各项计算，提高计算效率的同时合理确 定建筑物的高度等相关数据，保障三维建模工作的精确性。在获得了高密度的数 据之后，应当及时进行滤波处理等工作，将不同的匹配单元融合起来，形成整体 统一的数据。在利用多式影像技术开展各项工作的过程中，应当及时对屋顶重建 等几何信息进行提取，结合其他相关技术来开展信息优化等工作，制定合理的全 局优化措施，合理开展均光处理，保证各项工作的有效性。 2基于无人机倾斜摄影测量技术的三维建模方法研究 2.1航线规划 在无人机倾斜摄影测量的工作中，飞机的飞行要保证一定的平稳性，并且要 根据实际情况规划路线，并且在此航线中无人机的航高要在一定的允许范围内。 对于无人机来说，如果需要其飞行具有一定规则的航空路线，在不借助航线规划 的前提下，单靠人工通过遥控控制无人机得以操作飞行方向是不容易实现的，除 此之外，数据采集的过程中还要保证飞行速度保持匀速，以便影像采样率均匀且 影像稳定，再则，在空中作业过程中，会受到空气流速度的影响，使无人机平衡 性被打破，导致得到的影响数据模糊，最后，根据相应的规范要求，建模对于像 片的采样率和重叠率有比较高的要求，光靠人工操作遥控器飞行不好把握的，最

倾斜摄影测量在三维建模中的应用

毕业设计 题目：倾斜摄影测量在三维建模中的应用学院：测绘工程学院 专业：测绘工程 姓名：原一哲 学号： 061410150 指导老师：李军杰 完成时间：2014年5月25日

摘要 机载倾斜摄影测量系统是对常规摄影测量系统的改进和发展，它能够获取常规摄影无法得到的地物立面的纹理信息和几何信息，在数字城市构建中具有重要的意义。本文应用机载倾斜摄影数据进行了三维建模和单斜片测量的应用研究与实验，初步实验表明：倾斜摄影数据应用三维建模单斜片测量是可行的并且具有较好的应用前景。 关键词：倾斜摄影测量，三维建模，单斜片测量

Abstract Airborne oblique photogrammetric system is the improvement of the traditional photogrammetric system ,which can get the facade texture and geometry information that cannot be obtained by conventional photography ,and it is of great significance in the construction of digital city .In this paper,the airborne oblique photogrammetry data were used for three dimensional modeling and single-oblique photo measure.Preliminary experiments showed the good application prospects. Key words:oblique photogrammetry ;three dimensional modeling;single-oblique photo measure.

基于无人机倾斜摄影测量技术在大比例地形测绘中的应用探讨

基于无人机倾斜摄影测量技术在大比例地形测绘中的应用探 讨 摘要：科学技术的快速发展推动我国整体经济建设发展迅速，带动我国快速进 入现代化发展阶段。随着测绘测量技术的不断发展，采用无人机通过倾斜摄影的 方式获取被摄物体空间信息、表面纹理信息的测绘手段，被广泛的应用在大面积 地形、地物测量领域。 关键词：无人机倾斜摄影测量技术；大比例地形测绘；应用 引言 近年来，我国各行业发展迅速，很多先进技术运用到其中，使其自身发展更 为迅速。随着航空摄影测量技术的高速发展，尤其是无人机倾斜摄影技术的迭代 和更新，快速、高效地获得客观、丰富的地面数据信息，完成大比例尺地形测绘，成为可能。该技术改善了传统摄影测量只能获取地面要素的高度或顶部纹理信息，且易受云层和天气干扰的不足，通过低空无人机搭载多台传感器从一个垂直、多 个倾斜等不同角度进行同步影像采集，可获得高分辨率、大视场角、更详尽的地物、地貌信息。 1无人机倾斜摄影测量技术 倾斜摄影测量技术的应用需采用多镜头相机，并将其安装于同一个飞行平台上，由此即可从多个方向实现对地面物体影像的同时获取，一般采用5镜头相机，由1个竖直和4个倾斜方向进行摄影，由此可获得正片（竖直摄影获得的一组影像）和斜片（倾斜方向摄影获得的四组影像）。在倾斜摄影测量技术的应用中， 需对飞行器的航高、航速、航向和旁向重叠等参数进行记录，飞行器可在一个时 间段内连续完成多组影像重叠像片的拍摄，由此在多张像片上找到同一个地物， 即可选择最为清晰的一张像片，并针对性地开展纹理制作，各类数据由此即可轻 松获得。在获得影像后，还需要开展一系列处理，如几何纠正、倾斜影像匹配、 区域网联合平差、TIN构建、DSM点云生成、纹理映射，最终即可得到直观而真 实的实景三维模型。地面物体的真实情况可基于倾斜摄影测量技术测得的影像数 据反映，影像还能够同时嵌入属性信息和地理信息，遥感影像的应用范围、用户 体验的全面升级均可由此实现。 2无人机倾斜摄影测量作业流程 传统大比例尺地形图测绘作业可概括为“三内二外”，即内业收集资料，根据 测区概况设计技术方案;外业采集数据，绘制草图;内业分类矢量化地物，包括配准、空三、格式转换;外业调绘，反馈位置、类别信息;内业编辑、分幅、整饰， 立体测图，成果发布等。倾斜摄影测量工艺，和传统航测方式大致一样，流程更 加简化。外业作业之前，首先收集测区资料，包括控制点成果、坐标系统和高程 基准，已有地形图成果和地名资料等。接着，针对任务进行初步设计，并报送业 务主管部门审批，制定无人机航飞方案，并进行空域申请，明确无人机搭载的传 感器类型、地面分辨率、飞行高度、架次、重叠度等。在具备外业影像采集条件后，按照航测设计方案，进行像控点坐标和倾斜影像数据采集工作。内业工作主 要包括数据预处理、空三加密、生成点云和建立实景三维模型等。所有内业均可 在数码倾斜影像导入软件后由软件自动解算完成，通过多视影像联合平差技术进 行倾斜影像区域网平差、多视影像密集匹配技术得到高精度点云数据，还可以运 用联机计算缩短内业数据处理时间。大比例尺地形线划图采集工作，可根据三维 模型、DOM和点云作参照，提高地物的判读性和数据采集的速率。

倾斜摄影实景三维建模技术VS人工建模技术

倾斜摄影实景三维建模技术VS 人工建模技术 一、什么是倾斜摄影实景三维建模 倾斜摄影测量技术是国际测绘领域近年来发展起来的一项高新技术。它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、前方、后方、左侧、右侧五个不同的角度采集影像，将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。该技术的引入，使目前高昂的三维城市建模成本大大降低。它是在低空以45度角对地面进行摄影测量，可以获得近地高分辨率航测影像。它克服了正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，可获得5个或更多角度的倾斜摄影影像。 具体来说：通过低空云下摄影，从一个垂直和4个以上45度倾斜的方向获取高清晰度的地物影像，可供多角度观察；在高精度定位定姿POS系统的辅助下，影像上每个点都具有三维坐标，基于影像可进行任意点线面的量测，获得厘米级到分米级的测量精度。相比正射影像它还可以获得更精确的高程精度，对建筑物等地物的高度可以直接量算；影像中包含真实的环境信息，信息量丰富，可进行影像信息的数据挖掘。 近两年，国家测绘局、总参测绘局等多家单位相继引入该技术，购买相应硬件设施，投入生产。目前已有广州、深圳、南京、郑州、内蒙等多地飞了倾斜数据，张家界、凤凰等景区进行了倾斜建模生产。国外已经将倾斜应用于能源、交通、应急等领域。该技术的出现，引起新的革命，加快了智慧城市建设步伐。 二、倾斜摄影实景三维建模技术的特点及优势 基于倾斜摄影测量的三维自动建模技术是指基于图形运算单元进行快速三维模型的构建通过摄影测量原理，对获得的倾斜影像、街景数据、照片等数据进行几何处理、多视匹配、三角网构建、自动赋予纹理等步骤，最终得到三维模型。整个建模过程不需要人工干预，相比传统人工建模方法，具有拟真程度高、建设周期更短、费用成本低等显著特点。具体如下： 真三维建模：可以展现建筑物立面、桥梁镂空等立体细节，是真三维，且最大程度的保存了目标区域的色调，更加真实。

三维前沿倾斜摄影建模高级技术培训指南

三维前沿倾斜摄影建模高级技术培训指南 01 | 指南概况 倾斜摄影建模高级技术培训指南对于希望从事于本行业的学员具有基础性、可操作性的指导意义，通过提高学员对倾斜三维建模全关联软硬件技术的认识度与掌握度，并深度结合对当前最前沿的行业技术的动态分析，才能在实际项目建设过程中选着最经济、有效、合理的实施方案，并且能够对过程质量控制及意外情况的处理具有较全面的把控能力。 指南大纲

1、学习导入数据、创建、分割、提取、合并、和导出 区 块； 2、学习地方坐标系统设置，像控点与连接点的编辑； 3、学习空三运算的原理和参数讲解； 4 、 ContextCapture Engine 进行空三加密及集群运算； 5、水面约束、轴约束的使用，三维模型重建与优化； 6、三维激光点云建模，及点云、照片联合建模； 7、S3CComposer 合并 OSG 、B S3C 等三维模型成果； 8、大面积倾斜摄影项目实施全流程经验分享； 9 、关于 ContextCapture 使用过程各种疑难杂症的分 析，包括空三质量分析，空三交叉混乱、空三失败、模 型重建失败的原因分析和解决办法； 10、倾斜摄影技术 领域最强大的空三软件 Mirauge3D 系 统培训。对于带状、高程落差大、弱纹理、多架次数据 融合颜色差异大和多则 11 万张照片的大数据工程， Mirauge3D 都是一 次性通 过，而 且空 三可 以导入 ContextCapture ； 11、 Photoscan 、PixdMapper 在正摄影像建图、三维建 模全部流程。 实景三维模型修饰和 单体化建模 Geomagic 、 Photoshop 修饰实景三维模型，包括地面 / 水面 / 路面平整、墙体拉直、补洞、纹理修饰。 实景三维建模成果后 期展示与应用 倾斜摄影测量在国土测绘、 路桥隧施工设计、 旅游景区 规划设计、水利行业、电力、矿产资源等行业的应用。 02 | 技术指南分享情况 1 讨论会合影留念 第二 ~四 天 ContextCapture 、Phot oScan 、Mirauge3D 、大 疆智图使用全流程介 绍

基于航空摄影测量三维建模作业指导手册

基于航空摄影测量的三维建模作业指导手册 武汉适普软件有限公司

前言 随着社会的进步，城市发展的需求，三维城市建模数据直接给城市规划、城市防恐系统、地质灾害、城市商业管理、数字城市等提供了基础三维数据，三维城市的建立能够全方位地、直观地给人们提供有关城市的各种具有真实感的场景信息。 利用适普公司特有的三维建模制作方案和甲方所提出需求，综合制定出三维生产方案，提供给客户满意的成果。就以上问题规化思路提出多种解决办法供客户参考。

目录 一、引用标准 (2) 二、通用配置 (2) (一)软件准备 (2) (二)硬件环境及数据准备 (2) (三)比例尺设置 (3) (四)数据准备 (4) (五)作业区的划分 (4) (六)V IRTUO Z O IGS快捷键设置 (4) 三、工作流程 (6) (一)数据采集前准备 (6) (二)恢复测区、设置测区及模型参数 (7) 四、基于立体采集特征线生成高精度 DEM (12) (一)DEM格网设置 (12) (二)矢量数据分层要求 (13) (三)特征线采集要求 (13) (四)特征线接边检查 (13) (五)DEM生成 (14) (六)DEM拼接、裁切 (16) 五、建筑模型立体采集 (17) (一)建筑物表现标准 (17) (二)建筑物采集要求 (18) (三)采集案例 (19) 六、使用DIBUD自动建模软件 (22) 七、常见问题及解决方法 (25)

一、 引用标准 ?《基础地理信息要素分类与代码》GB/T13923 ?《地球空间数据交换格式》GB/T17798 ?《数字测绘成果质量检查与验收》GB/T18316 ?《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314 ?《国家基本比例尺地图图式第1部分：1:500 1:1000 1:2000地形图图式》 GB/T20257.1 ?《基础地理信息要素数据字典第1部分：1:500 1:1000 1:2000基础地理信息 要素数据字典》GB/T20258.1 ?《基础地理信息数字产品数据文件命名规则》CH/T1005 ?《基础地理信息数字产品元数据》CH/T1007 ?《基础地理信息数字成果1:500 1:1000 1:2000数字高程模型》CH/T9008.2 ?《低空数字航空摄影测量外业规范》CH/Z3004 ?《低空数字航空摄影规范》CH/Z3005 ?《1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影规范》GB/T6962—2005 ?《1:5000 1:10000 1:25000 1:50000 1:100000地形图航空摄影规范》GB/T 15661—2008 二、 通用配置 (一)软件准备 VirtuoZo全数字摄影测量系统；DiBud建筑物三维建模系统 (二)硬件环境及数据准备 标准航测内业硬件设备，其中以NVIDIA Quadro 4000显卡为例，显卡驱动安装后，进入NVIDIA控制面板，参考如下显示参数。

倾斜摄影测量技术方案

航测1:500房屋测量技术方案

2018年12月14日 目录 一、技术标准 (3) 二、航飞摄影基本流程 (4) 1.项目所用测量数据 (4) 2.像控点选取要求 (4) 3.飞行及摄影设备 (7) 4.飞行质量要求 (8) 5.影像质量要求 (10) 6.飞行任务规划 (10) 三倾斜摄影测量建模 (11) 3.1空三加密 (12) 3.2加密要求 (14) 3.3模型分块重构 (14) 四立体测图 (16) 4.1 工作流程 (16) 4.2内业采集 (17) 4.3 细部采集 (18) 五外业调绘补测 (19) 六成果整理 (21)

6.1数据编辑 (21) 6.2 数据输出 (22) 七完成成果 (22) 一、技术标准 1.《无人机航摄安全作业基本要求》CH/Z 3001-2010 2.《无人机航摄系统技术要求》CH/Z 3002-2010 3.《低空数子航空摄影测量内业规范》CH/Z 3003-2010 4.《低空数字航空摄影规范》CH/Z 3005-2010 5.《数字航摄仪检定规程》CH/Z 8021-2010 6.《全球定位系统(GPS)测量规范》(GBT18314-2009); 7.GB/T 20257.1-2007《国家基本比例尺地图图式第1部分:1:500 1: 1000 1:2000 地形图图式》 8.《1：500 1：1000 1:2000地形图图式》GBT 20257.1-2007) 9.《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》GB/ T18316-2001) ; 10.《1:500 1：1000 1：2000比例尺地形图航空摄影规范》(GB/T15967-2008); 11.本项目技术设计书。

倾斜摄影测量自动建模真三维技术

一次下载，一次载入内存，纹理不需要解压缩直接载入显存，带来的好处是：载入快；占用显存少，可以使得更多的纹理驻留显存。 大数据量承载力 SuperMap三维产品充分利用了倾斜摄影建模数据的LOD结构，非常好的支持了海量的倾斜摄影建模数据，而且可以在长时间浏览后，性能依然流畅，资源占用情况依然非常好。 SuperMap的三维产品，拿到数据生产单位进行了大数据量承载力以及稳定性的测试。240G的倾斜摄影建模数据，测试性能流畅，资源占用少，长时间浏览后，资源占用情况依然非常好。 稳定性测试方面，公司内部进行了7*24小时的稳定性测试，包括桌面、组件、三维客户端（IE 、Chrome等浏览器）等产品，长时间飞行浏览后，帧率没有明显降低，GPU占用率没有明显上升，内存占用情况没有明显上升。 二三维一体化技术 倾斜摄影建模数据是切片数据，没有实现单体化，需要依靠模型的矢量底面实现单体化。通常矢量面通过模板阴影体技术贴附在模型表面，实现模型高亮。通过矢量底面，可以实现选择高亮倾斜摄影建模数据，也可以显示单体模型的属性信息。

倾斜摄影建模数据的矢量底面数据可以制作专题图，包括单值专题图、统计专题图等等，矢量面可以贴附在模型表面，实现模型数据的分类表示。在此基础上实现二三维一体化的专题图。 依靠SuperMap对二维功能的强大支持，矢量面的buffer分析、Query查询分析等等分析功能都可以应用到倾斜摄影建模数据，实现二三维一体化的分析。 另外，可以使用矢量面，修改倾斜摄影建模数据的高程，压平模型数据，置换成用户的规划模型数据，实现规划模型和现实的对比等业务。 全产品体系支持 SuperMap三维产品技术体系，包括组件、桌面、三维客户端、服务器端、移动端整个产品体系都支持倾斜摄影建模数据。

2021年倾斜摄影测量技术方案

航测1:500房屋测量 欧阳光明（2021.03.07） 技术方案 2018年12月14日 目录 一、技术标准3 二、航飞摄影基本流程4 1.项目所用测量数据4 2.像控点选取要求4 3.飞行及摄影设备7 4.飞行质量要求8 5.影像质量要求9 6.飞行任务规划9 三倾斜摄影测量建模10 3.1空三加密11 3.2加密要求12 3.3模型分块重构13 四立体测图15 4.1 工作流程15 4.2内业采集15

4.3 细部采集16 五外业调绘补测17 六成果整理19 6.1数据编辑19 6.2 数据输出20 七完成成果20 一、技术标准 1.《无人机航摄安全作业基本要求》CH/Z 3001-2010 2.《无人机航摄系统技术要求》CH/Z3002-2010 3.《低空数子航空摄影测量内业规范》CH/Z3003-2010 4.《低空数字航空摄影规范》CH/Z 3005-2010 5.《数字航摄仪检定规程》CH/Z 8021-2010 6.《全球定位系统(GPS)测量规范》(GBT18314-2009); 7.GB/T20257.1-2007《国家基本比例尺地图图式第1部分:1:5001: 10001:2000地形图图式》 8.《1：5001：10001:2000地形图图式》GBT 20257.1-2007) 9.《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》GB/T18316-2001) ; 10.《1:5001：10001：2000比例尺地形图航空摄影规范》 (GB/T15967-2008); 11.本项目技术设计书。 二、航飞摄影基本流程 1.项目所用测量数据

1、项目测区内有高等级平面控制点5个以上（含五个），用于 精度控制。 2、坐标系统：平面坐标系统采用2000国家大地坐标系，中央 子午线117度，投影面为参考椭球面。 3、高程系统：采用1985国家高程基准。 2.像控点选取要求 1）在选择像控点时，应充分考虑布点要求，将像控点的布设与布点方案结合在一起，选择地形测量对天通视良好且可以明确辨认的地物点和目标点； 2）布设的标志应对空视角好，避免被建筑物、树木等地物遮挡；黑白反差不大，地物有阴影以及某些弧形地物不应作为控制点点位目标； 3）航摄相片控制点的选取还需满足以下几个标准： ①像控点应尽量布设在航向旁向重叠的公共区域使控制点能够公用； ②控制点应选在旁向重叠中线附近，离开中线的距离不应大于3cm，当旁向重叠过大或过小而不能满足要求时，应分别布点； 4）控制点距相片边缘不小于1.5cm，距相片的各类标志不小于1mm； 5）位于自由图边的控制点，应布设在图廓线外（如图1）： 图1 像控点布设方案基本图式 6）像控点样式 图2 像片像控点样式

倾斜摄影建模测图技术方案

1倾斜摄影建模 1.1概述 目前来说，倾斜摄影主要应用在于替代传统手工三维建模，倾斜摄影模型有两种成果数据，一种是单体对象化的模型数据，一种是非单体化的模型数据。单体化的模型主要采用半自动化的生产方式，武汉天际航在这方面做了一些研究。非单体化模型采用全自动化的生产方式，自动化建模是基于图形运算单元进行快速三维模型的构建，通过摄影测量原理对获得的倾斜影像数据进行几何处理、多视匹配、三角网构建、自动赋予纹理等步骤，最终得到三维模型。该过程仅依靠简单连续的二维图像，就能还原出最真实的真三维模型，无需依赖激光点云扫描辅助设备，也无需人工干预便可以完成海量三维模型的批量处理。 1.2自动化建模 目前市面上比较成熟的全自动三维建模软件有AirBus公司的街景工厂（StreetFactory）和被Bentley收购的Acute3D公司的Smart3DCapture以及DP-Smart软件等。

1.2.1 DP-Smart简介 倾斜摄影三维自动建模软件Digital Photo Smart（以下简称DP-Smart）是一套基于从空地多源序列影像，无需人工干预，全自动生成高分辨率真三维模型的自动化建模软件。软件基于摄影测量、计算机视觉与计算几何算法，支持全自动空三计算、密集点云生成、构建TIN 网、自动纹理映射等步骤，实现真三维模型的快速生成。 运用倾斜摄影技术获取沿线的倾斜影像及正射影像数据，通过合理布设部分野外像控点，然后将影像数据、POS数据、野外像控点数据导入DP-Smart自动建模系统进行批处理。在计算三维模型数据或3D TIN 纹理方面，DP-Smart自动建模系统并不需要人工干预。 1.2.2 数据检查与预处理 1）航空影像数据检查与预处理 ●影像数据地面分辨率是否达到要求； ●通过目视观察，影像质量应确保影像清晰，反差适中，颜色饱和， 色彩鲜明，色调一致，有较丰富的层次、能辨别与地面分辨率相适应的细小地物影像，满足外业全要素精确调绘和室内判读的要求； ●影像重叠度的检查，确保影像重叠度是否达到要求； ●影像数据编号，为了方便于后期数据管理和检查。 2）POS数据的检查与预处理（可选） ●POS数据的记录是否与影像一一对应； ●将POS数据整理成软件对应格式。 3）野外控制点成果数据的检查与预处理 ●借助Google Earth检查野外控制点成果

超图研究院-倾斜摄影建模技术原理

四问倾斜摄影建模技术 文/超图研究院 （导语）倾斜摄影测量技术以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景，通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性，为真实效果和测绘级精度提供保证。同时有效提升模型的生产效率，采用人工建模方式一两年才能完成的一个中小城市建模工作，通过倾斜摄影建模方式只需要三至五个月时间即可完成，大大降低了三维模型数据采集的经济代价和时间代价。 什么是倾斜摄影？ 倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器（如图 1所示，目前常用的是五镜头相机），同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息。垂直地面角度拍摄获取的影像称为正片（一组影像），镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的影像称为斜片（四组影像）。 图 1 图 2一组影像获取示意图

图 3连续几组影像获取示意图 正拍影像倾斜影像 图 4 正拍影像与倾斜影像对比图 图 5 同一地物四个侧面倾斜影像 倾斜摄影建模技术有哪些工作流程？ 1、倾斜影像采集 倾斜摄影技术不仅在摄影方式上区别于传统的垂直航空摄影，其后期数据处理及成果也大不相同。倾斜摄影技术的主要目的是获取地物多个方位（尤其是侧面）的信息并可供用户多角度浏览，实时量测，三维浏览等获取多方面的信息。 1)倾斜摄影系统构成 倾斜摄影系统分为三大部分，第一部分为飞行平台，小型飞机或者无人机；第二部分为人员，机组成员和专业航飞人员或者地面指挥人员（无人机），第三部分为仪器部分，传感器（多头相机、GPS定位装置获取曝光瞬间的三个线元素x，y，z）和姿态定位系统（记录

无人机倾斜摄影测量三维建模及应用

无人机倾斜摄影测量三维建模及应用 摘要：经济的发展，人们生活水平的提高，促进城镇化进程的加快。无人机倾斜摄影测量作为一项高端的、新型的测绘技术，其在城市化建设中发挥着重要的作用，即通过无人机倾斜摄影测量技术的应用，可以快速建立城市三维模型，为后续工程规划和建设提供有力指导。本文就无人机倾斜摄影测量三维建模及应用展开探讨。 关键词：无人机；倾斜摄影；三维建模 引言 现阶段，无人机倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域中一种新兴技术，根据倾斜摄影技术获得的测量信息建立相应的三维模型，能够更加直观地展现地物、地貌。 1无人机倾斜摄影测量原理 倾斜摄影是在相机主光轴与铅垂线具有一定倾斜角的情况下进行影像拍摄，倾斜摄影测量是在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、4个倾斜等不同角度进行影像采集，在获取建筑物空间地理信息的同时，获取建筑物全方位的纹理信息，可以更为真实、形象地对建筑物进行表现，其打破了传统摄影测量基于正射影像方法只能从垂直方向进行影像采集的局限。倾斜摄影测量从多个角度对建筑物进行影像采集，获取多张多分辨率、多尺度的影像数据，对区域三维模型构建提供了更为丰富的数据支撑，也方便了空间信息的量测，并且数据获取速度快、处理自动化水平高，有利于数据的及时更新。无人机倾斜摄影测量技术是基于无人机搭载平台的倾斜摄影技术，该技术要点在于可以利用多视角影像进行联合平差，尤其是对传统摄影测量影像遮挡、数据规避方面的处理更为方便，提高了测量过程中地理要素间的连接效果，从而提高三维建模基础数据的准确性。而无人机倾斜摄影测量提高了影像信息的密集程度，通过密集匹配可以获得更为广泛的地物属性信息，尤其加强了对地物特征点、线、面属性信息的获取。无人机倾斜摄影测量系统主要由无人机飞行平台、GNSS导航和惯性导航系统、数据传输系统、地面监控系统等组成。为了保证无人机飞行稳定，对倾斜摄影测量的无人机的气动外形及总体结构进行了优化设计，可以满足城市密集区域内的飞行通畅。无人机控制和导航系统是无人机倾斜摄影测量系统的核心部分，包括了飞行控制和管理系统、GNSS导航和惯性导航系统、红外传感器、高度和速度传感器等，可以准确地对无人机飞行姿态、飞行高度、瞬时空间位置等进行记录，控制中心可通过实时的信息反馈对无人机倾斜摄影测量系统飞行姿态、高度等进行调控。 2与传统三维模型比较 传统的三维模型制作通常采用数字正射影像图与数字高程模型进行叠加，快速建立大场景的地表三维模型，其生产出的三维模型纹理分辨率不高，缺少侧面纹理信息，实质上是2．5维的数据产品。对于局部需要精细建模的场景，再采用人工拍照、贴上纹理的方式进行。但由于照片分辨率、角度等问题以及采用的原二维数据底图质量和精度问题，即使这样也并不能完全展现建构筑物各个角度的细节。而采用倾斜摄影测量生产的实景三维模型，是采用多镜头、多角度、实时拍摄的，能够不受地形地貌限制，更加真实全面立体地反映地表物体的局部细节和整体层次。其仿真度、建模效率相比传统的三维模型制作方式，均提高了很多;而时间成本、经济成本均能得到降低。

倾斜摄影三维建模技术流程及案例分析

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/b816463362.html, 倾斜摄影三维建模技术流程及案例分析 作者：刘森 来源：《科技资讯》2017年第30期 DOI：10.16661/https://www.wendangku.net/doc/b816463362.html,ki.1672-3791.2017.30.001 摘要：本文介绍了倾斜摄影测量原理、实景三维建模技术流程及其技术优势，并探讨了 利用倾斜摄影自动三维建模的方法对输电线路走廊资源进行快速调查，尤其是在建筑物拥挤地区、林木密集覆盖区、恶劣地质区和交叉跨越设施复杂地区，可有效提高输电线路的设计质量，优化工程投资造价，具有创新性和先进性。 关键词：倾斜摄影真三维模型输电线路走廊资源快速调查 中图分类号：P231 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）10（c）-0001-02 随着城市建设的飞速发展，建设环境日益恶化，地质灾害频繁发生，输电线路走廊规划设计难度日益加大。采用传统的测量方式对输电线路走廊资源进行调查，工作量大、效率低，成本高，难以满足电网建设需求。针对上述问题，本文提出了利用倾斜摄影技术进行实景三维建模的方法对输电线路走廊资源进行快速调查，可有效提高输电线路的设计质量，优化工程建设投资造价，保护生态环境。 1 倾斜摄影工作原理及技术优势 1.1 倾斜摄影测量原理 倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域新兴发展起来的一项高新技术，融合了传统的航空摄影和近景测量技术，颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、前视、左视、右视与后视共5个不同的角度采集影像。其中，垂直摄影影像，可经过传统航空摄影测量技术处理，制作4D（DEM、DOM、DLG与DRG）产品；前视、左视、右视与后视4个倾斜摄影影像，倾斜角度在15°～45°之间，可用于获取地物侧面丰富的纹理信息。 通过高效自动化的三维建模技术，快速构建具有准确地物地理位置信息的真三维空间场景，直观地掌握目标区域内地形地貌与所有建筑物的细节特征，可为电力和水利工程建设、地质灾害应急指挥等提供现势、详尽、精确、逼真的空间基础地理信息数据支持和公共服务。 1.2 实景三维建模技术流程 目前，采用倾斜摄影技术进行三维建模的后处理软件以法国ASTRIUM公司的StreetFactory和Acute3D公司的Smart3DCapture软件为典型代表[2]。利用地物的垂直与倾斜影