基于多旋翼无人机的空中全景地图制作研究.pdfVIP

2016年4 月 城　 市　 勘　 测 Apr.2016 第2期 Urban Geotechnical Investigation Surveying No.2 - - - 文章编号:1672 8262(2016)02 101 04 中图分类号:P23,P283．49 文献标识码:B 基于多旋翼无人机的空中全景地图制作研究 ∗ 周智勇 ,丁玉兰 (重庆市勘测院,重庆　 400020) 摘　 要:全景地图是近年来虚拟现实、计算机视觉技术领域中的一个新的研究和应用方向。 本文基于多旋翼无人机进 行空中拍摄,获取多角度影像,利用专业拼接软件进行全景拼接处理,并开发支持移动端的全景漫游系统,实现拍摄点 特定时间720度全方位全景地图成果,在城市建设管理、旅游宣传、商业服务及百姓生活等方面有广泛的应用前景。 关键词:全景地图;多旋翼无人机;全景拼接;全景漫游 1　 引　 言 无人机体积较小,质量约为 3 kg,相机云台为集成式 三维全景技术是目前迅速发展并逐步流行的一个 运动相机,像素达 1200万,起落架可收起,能360°自 [1,2] 由拍照。 八旋翼无人机体积较大,质量约为 10 kg,云 虚拟现实分支 ,可广泛应用于网络三维业务。 街景 服务是基于三维全景技术的服务,目前国内外已有的街 台根据相机型号定制,本文试验中选择松下GH4 微单 景服务有谷歌街景、微软街景、腾讯街景、百度街景等。 相机、12 mm定焦镜头及专用定制云台,像素达 1600 另外,国内的城市吧、我秀中国也提供国内部分城市的 万像素,相比四旋翼拍摄平台具有更好的稳定性、更精 街景服务。 街景一般是在移动采集车上放置5个或6 确的控制精度和更理想的拍摄效果。 个集成好的Gopro相机,一次成像获取多个角度的影像 2．2　 拍摄技术路线 及坐标信息,生成采样点360°的全景影像,但底部纹理 一般未进行处理。 移动测量技术已不再仅仅是一种测 绘技术装备,而是代表了海量地理信息数据尤其是实景 地图数据的一种重要的生产手段,更是信息测绘的一种 [3] 全新的生产体系 ,而多旋翼无人机则是移动测量技术 的一种延伸,是不可或缺的一种补充。 随着多旋翼无人机的快速发展,已广泛应用于军 [4,5] 事和民事领域 。 本文利用无人机飞到空中,搭载 高清单反相机,选择更加具有视觉效果的拍摄点进行 图1　 拍摄技术路线图 空中悬停获取影像,制作全方位全视角实景地图,实现 水平360°与垂直360°浏览,将观看者视角从平时的地 2．3　 空中拍摄 面、室内移到空中,使观者有在空中进行俯视的真实沉 一般全景拍摄为降低工作量、提高获取效率,大都 浸感,并可以与常规室内室外三维全景相结合,制作天 采用鱼眼镜头进行拍摄,这样拍摄一个点位只需要3 [6] [7] 地及室内外一体的三维实景地图 ,为用户提供更全 张全景影像就足够 。 为了获取较高质量的全景影 面、更真实的三维模型效果。 像,本文采用微型单反相机搭载 12 mm定焦镜头进行 影像拍摄,分三圈进行拍摄,圈与圈之间间隔30° ~ 2　 多旋翼无人机全景拍摄 45°,圈内每间隔30°