超图研究总结院-倾斜摄影建模技术原理.pdfVIP

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 相机曝光瞬间的姿态，三个角元素φ、ω、κ）。 2) 倾斜摄影航线设计及相机的工作原理 倾斜摄影的航线设计采用专用航线设计软件进行设计，其相对航高、地面分辨率及物理 像元尺寸满足三角比例关系。航线设计一般采取 30%的旁向重叠度，66%的航向重叠度，目 前要生产自动化模型，旁向重叠度需要到达66%，航向重叠度也需要达到66%。航线设计软 件生成一个飞行计划文件，该文件包含飞机的航线坐标及各个相机的曝光点坐标位置。实际 飞行中，各个相机根据对应的曝光点坐标自动进行曝光拍摄。 2、倾斜影像加工 数据获取完成后，首先要对获取的影像进行质量检查，对不合格的区域进行补飞，直到 获取的影像质量满足要求；其次进行匀光匀色处理，在飞行过程中存在时间和空间上的差异， 影像之间会存在色偏，这就需要进行匀光匀色处理；再次进行几何校正、同名点匹配、区域 网联合平差，最后将平差后的数据（三个坐标信息及三个方向角信息）赋予每张倾斜影像， 使得他们具有在虚拟三维空间中的位置和姿态数据，至此倾斜影像即可进行实时量测，每张 斜片上的每个像素对应真实的地理坐标位置。 倾斜影像的产品规格如下： 指标 参数 地面分辨率 0.1m 飞行高度 600m - 800m 飞行平台 运-5 飞机、无人机等 倾斜摄影相机 SWDC-5 等 定姿定位测量仪 POS 系统 倾斜影像有以下特点： 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