倾斜摄影建模技术原理

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1、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

2、，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地址：北京市朝阳区酒仙桥北路甲10号电子城IT产业园107楼6层，100015网站：www.supermap.com.cn电话：010-59896655传真：010-59896666E-mail：partner@supermap.com■NO.1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

3、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，传感地址：北京市朝阳区酒仙桥北路甲10号电子城IT产业园107楼

4、6层，100015网站：www.supermap.com.cn电话：010-59896655传真：010-59896666E-mail：partner@supermap.com■NO.2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

5、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

6、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

7、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。针对这些特点，倾斜摄影测量技术通常包括影像预处理、区域网联合平差、多视影像匹配、DSM生成、真正射纠正、三维建模等关键内容其基本原理如所示：地址：北京市朝阳区酒仙桥北路甲10号电子城IT产业园107楼6层，100015网站：www.supermap

8、.com.cn电话：010-59896655传真：010-59896666E-mail：partner@supermap.com■NO.3图6倾斜摄影数据加工的关键技术：1）多视影像联合平差多视影像不仅包含垂直摄影数据，还包括倾斜摄影数据，而部分传统空中三角测量系统无法较好地