倾斜摄影测量关键技术(熊小东).pdf

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1、倾斜摄影测量系统及三维建模方法研讨班倾斜摄影测量原理与关键技术汇报人:熊小东武汉大学遥感信息工程学院2014年5月15日倾斜摄影测量原理与关键技术一、倾斜摄影的定义汇二、倾斜摄影的历史报三、倾斜摄影的特点和意义提四、主流的倾斜摄影硬件系统纲五、倾斜摄影数据处理关键技术六、倾斜摄影应用倾斜摄影的定义定义：倾斜影像为相机主光轴在有一定的倾斜角时拍摄的影像。按主光轴倾斜角分：①垂直影像：t<5°；②轻度倾斜影像：5°30°；④水平视角影像：t+а>90°。倾斜摄影历史历史追溯早在第一次世界大战期间，就有飞行员用一种叫做Graflex

2、的相机拍摄倾斜航空影像，用于战场侦查。其优点是不需要飞行到测区上方。但受当时胶片影像处理水平以及算法的制约，无法成功将倾斜影像进行拼接。所以，之后人们改用正直摄影的方式进行航空影像获取。一战时的Graflex航摄相机倾斜摄影历史早期的倾斜摄影相机1904年由Schiempflug研制的八镜头相机。搭载在飞艇上用于航空摄影。1926由Aschenbrenner研制的九镜头相机。1931年该相机被用于测量南极。倾斜摄影历史早期的倾斜摄影相机1920年代末Bagley三镜头相机。这类三镜头相机在1930s-1940s被大量生产和应用。1930年代Barr&Strou

3、d七镜头相机。由E.H.Thompson研制。倾斜摄影历史FairchildT-3A5相机系统1930年代系统结构：创新性地采用了一个垂直相机和四个倾斜相机的结构，称之为马耳他十字(MalteseCross)结构。参数：1）胶片介质，每幅影像幅宽13.5×15cm；2）焦距：150mm。倾斜摄影的特点倾斜影像与下视影像对比下视影像：可很好地观测到地面和屋顶特征，整幅影像具有固定的比例尺。倾斜影像：可观测到建筑物侧面纹理，但是存在更多遮挡，影像不同地方的比例尺也不一致。倾斜摄影的特点倾斜影像遮挡自遮挡被其他物体遮挡倾斜摄影的特点倾斜影像遮挡多视角观测缓解遮挡问题

4、倾斜摄影的意义“三维城市建模中传统的下视影像与倾斜影像的联合是一个重要趋势，因为倾斜影像可以提供清晰的建筑物侧面纹理信息。”“在应急响应服务中，如果联合下视影像与倾斜影像，且利用专业的软件实现在倾斜影像上进行简单的量测功能，对于非测绘专业人员而言，可以帮助他们更好地进行场景解译。”——Racurs2008年ISPRS会议主流的倾斜摄影硬件系统Pictometry——倾斜摄影领域的领军者系统结构：一个下视镜头+4个倾斜镜头。参数：外界猜测其相机由美国佛罗里达的IMPERX公司提供，像幅大小约4900×3200像素；1993年开始研制，1998年开始量产。其他参数

5、及相机图片未公开。Pictometry的相机检校箱主流的倾斜摄影硬件系统MicrosoftVexcel：UltraCamOpesys系统结构：下视镜头（4个垂直相机）+6个倾斜镜头。参数：1）垂直：全色影像尺寸11,674*7,514像素，象元大小6.0µ，焦距51mm；RGBN影像尺寸6,735*4,335像素，象元大小5.2µm，焦距25.5mm；2）倾斜：左右视RGB影像尺寸6,870*4,520像素，前后视RGB影像尺寸2*6,870*4,520像素(拼接后为：13,450*4,520像素)；象元大小5.2µm，焦距80mm。主流的倾斜摄影硬件系统Mi

6、crosoftVexcel：UltraCamOpesys视场角参数：1）下视全区域视场角，旁向(航向)：69°(48°)；2）倾斜视全区域视场角，旁向(航向)：45°+/-12,7°(45°+/-8.5°)；3）旁向视场角可达115.4°，航向视场角可达107°。倾斜左、右视均与下视有一定重叠主流的倾斜摄影硬件系统IGI：QuattroDigiCAMOblique系统结构：四个镜头，可方便地调整成为一个大幅面下视或者四个倾斜视相机。参数：1）若调整为正直摄影模式，影像尺寸18,500×12,750像素；2）若调整为倾斜模式，同时获取4幅倾斜影像，每一幅影像尺寸

7、最高可达6千万像素，相机倾角45度。主流的倾斜摄影硬件系统IGI：QuattroDigiCAMOblique系统特点：同一套系统可方便地切换成获取下视影像或倾斜影像。主流的倾斜摄影硬件系统Leica：RCD30Oblique系统结构：下视镜头+四个倾斜视镜头。参数：1）影像尺寸6千万像素，可升级至8千万像素；2）可选择RGB镜头或RGBN镜头。主流的倾斜摄影硬件系统Leica：RCD30Oblique系统特点：1）可切换成三视模式或五视模式；2）三视模式，镜头倾斜角45度；3）五视模式时，镜头倾斜角35度，下视与倾斜视影像间均有重叠。主流的倾斜摄影硬件系统Tr

8、imble：AOS系统结构：一个下视镜