倾斜摄影系统调研报告
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《无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模的研究》篇一一、引言随着无人机技术的快速发展,其在各个领域的应用日益广泛。
其中,无人机倾斜摄影测量技术以其高效率、高精度和低成本的特点,在三维建模、地形测绘、城市规划等领域中发挥着重要作用。
本文旨在研究无人机倾斜摄影测量的影像处理技术和三维建模方法,为相关领域的研究和应用提供理论支持和实践指导。
二、无人机倾斜摄影测量技术概述无人机倾斜摄影测量技术是指利用无人机搭载多种传感器,从多个角度对目标区域进行拍摄,获取高分辨率、多视角的影像数据。
这种技术可以实现对大范围地区的高效快速测量,为后续的影像处理和三维建模提供数据支持。
三、无人机倾斜摄影测量影像处理技术(一)影像预处理影像预处理是倾斜摄影测量数据处理的重要环节,主要包括影像畸变校正、辐射定标、影像拼接等步骤。
其中,畸变校正可以消除镜头引起的图像变形,提高影像的几何精度;辐射定标则是对影像进行亮度、对比度等调整,以使不同影像之间的色彩和亮度保持一致;影像拼接则是将多张重叠的影像进行无缝拼接,形成完整的影像图。
(二)特征提取与匹配特征提取与匹配是倾斜摄影测量影像处理的核心步骤。
通过提取影像中的关键点、线、面等特征,并利用特征匹配算法进行特征点的匹配,可以实现不同影像之间的精确配准。
这些特征点将为后续的三维建模提供重要的信息。
四、三维建模方法研究(一)数字表面模型(DSM)构建数字表面模型是三维建模的基础。
通过倾斜摄影测量获取的影像数据,结合影像处理技术,可以构建出目标区域的数字表面模型。
该模型可以真实地反映地表的形态和高度信息,为后续的三维建模提供基础数据。
(二)三维模型构建方法目前,常用的三维模型构建方法主要包括基于点云数据的三维建模和基于数字表面模型的三维建模。
其中,基于点云数据的三维建模是通过将多个视角下的影像数据进行融合,生成点云数据,再通过点云数据处理和建模软件生成三维模型。
而基于数字表面模型的三维建模则是通过将数字表面模型进行纹理映射和渲染,生成具有真实感的三维模型。
倾斜摄影技术在公路项目中的应用研究摘要:本文研究了倾斜摄影技术在公路项目中的应用。
倾斜摄影技术结合航空摄影和摄影测量,通过多角度拍摄生成全景三维影像和高精度地形数据。
在公路工程中,该技术具有高效快速、精确性、全景三维影像等优势,可用于地形测量、三维建模、工程量计算等。
也面临设备成本和数据处理复杂等挑战。
倾斜摄影技术在公路项目中有广阔应用前景,但需不断创新以克服挑战。
关键字:倾斜摄影技术、公路项目、地形测量、三维模型、工程量计算、优势、挑战。
一、引言随着城市化进程的不断加快,公路建设和交通基础设施的重要性日益凸显。
公路项目涉及大量的地理信息数据和复杂的地形特征,对准确、高效获取和处理这些数据的需求不断增长。
在传统的测量方法中,由于其操作复杂性和受限的数据采集方式,难以满足现代公路项目的实际需求。
为了克服这些限制,并为公路建设提供更科学、更高效的解决方案,倾斜摄影技术应运而生。
二、倾斜摄影技术概述倾斜摄影技术是一种融合了航空摄影和摄影测量原理的先进技术。
它采用特殊的倾斜摄影设备,在航空或地面平台上,以多个角度和方向对地面目标进行高频率拍摄,从而获取目标区域的全景影像和三维数据。
倾斜摄影技术的应用领域包括城市规划、土地调查、公路建设、建筑物重建、环境监测等诸多领域。
1.倾斜摄影原理:倾斜摄影技术利用倾斜摄影系统,其主要组成部分包括倾斜摄影头、GNSS(全球导航卫星系统)接收器、惯性导航系统(INS)、数据记录器等。
倾斜摄影头具有多个摄像机,可以在一个飞行或行走过程中采集不同角度和方向的影像。
GNSS接收器和惯性导航系统用于确定摄影头的位置和方向,以便后续数据处理和三维模型重建。
2.倾斜摄影特点:倾斜摄影技术相较于传统的航空摄影和地面摄影方法,具有如下特点:(1)全景三维影像:倾斜摄影技术可以获取地面目标的全景立体影像,呈现更加真实和全面的地物信息。
(2)高精度定位:倾斜摄影系统集成了GNSS和INS,能够提供高精度的位置和方向信息,确保数据的精准定位和重建。
倾斜摄影系统调研报告倾斜摄影系统调研报告一、倾斜摄影的定义倾斜摄影技术是国际遥感与测绘领域近年来发展起来的一项高新技术。
经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。
它突破了传统航测单相机只能从垂直角度拍摄获取正射影像的局限,为用户呈现了符合人眼视觉的真实直观世界。
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经过配套软件的应用,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。
二、倾斜摄影技术的特点(1)真实性倾斜摄影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。
表1 倾斜摄影三维建模与人工建模效率对比(3)高性价比倾斜摄影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,而后将这些影像经过区域网联合平差、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。
倾斜摄影测量实训报告以倾斜摄影测量实训报告为题,我们来探讨一下倾斜摄影测量的基础知识、测量原理以及实际应用。
一、基础知识倾斜摄影测量是指在飞机或直升机上安装倾斜摄影机进行空中摄影,再利用摄影测量原理,通过数字图像处理和三维重建技术,得到地面物体的三维坐标信息。
相比于传统的直接测量方法,倾斜摄影测量可以大大提高测量效率和精度。
二、测量原理倾斜摄影测量的测量原理主要包括影像匹配和空间后方交会两个步骤。
1. 影像匹配影像匹配是指将不同视角下拍摄的多幅影像进行匹配,找出同一物体在不同影像中的对应关系,并确定其像点坐标。
常用的影像匹配方法包括特征点匹配法、区域匹配法和基于深度学习的匹配法。
2. 空间后方交会空间后方交会是指根据影像匹配得到的像点坐标和相机的内外方位元素,计算出地面物体的三维坐标。
常用的空间后方交会方法包括解析法、数值法和混合法。
三、实际应用倾斜摄影测量在城市三维建模、地质勘探、森林资源管理等领域有着广泛的应用。
1. 城市三维建模倾斜摄影测量可以快速高效地获取城市地物的三维坐标信息,为城市规划、建筑设计、交通规划等提供重要数据支持。
同时,倾斜摄影测量还可以实现城市建筑的立面文物保护和文化遗产保护。
2. 地质勘探倾斜摄影测量可以获取地质地形的三维信息,为矿产勘查、地质灾害防治等提供重要的数据支持。
同时,倾斜摄影测量还可以实现对地质灾害的快速识别和预警。
3. 森林资源管理倾斜摄影测量可以获取森林资源的三维信息,为森林资源管理、森林病虫害监测等提供重要的数据支持。
同时,倾斜摄影测量还可以实现对森林火灾等灾害的快速识别和预警。
四、总结倾斜摄影测量作为一种高效精准的测量方法,已经被广泛应用于城市规划、地质勘探、森林资源管理等领域。
未来随着技术的发展和应用场景的不断拓展,倾斜摄影测量的应用前景将会越来越广阔。
倾斜摄影测量学习报告一、倾斜摄影介绍1、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。
它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。
2、倾斜摄影发展历史:(1)早在第一次世界大战期间,就有飞行员用一种叫做 Graflex 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。
(2)1904年,由Schiempflug研制的八镜头相机。
搭载在飞艇上用于航空摄影。
(3)1926 ,由Aschenbrenner研制的九镜头相机。
1931年该相机被用于测量南极。
(4)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。
(5)1930年代,Barr & Stroud 七镜头相机。
由E.H. Thompson研制。
(6)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(Maltese Cross) 结构。
2、优点:(1)多角度拍摄,弥补竖直摄影不足;(2)较大立体角度,测量精确度更高;(3)多视交会,利于提高测量可靠性;(4)减少盲区,有助于自动识别和重建;(5)可以利用倾斜影像进行单像重建。
3、挑战:(1)影像变形大导致自动控三难度加大;(2)影像尺度变化大导致自动空三难度加大;(3)影像数据量巨大增加了数据处理工作量。
4、意义: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。
《无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模的研究》篇一一、引言随着科技的不断发展,无人机(Unmanned Aerial Vehicle,简称UAV)技术的广泛应用为测绘、地质勘查、城市规划等领域带来了革命性的变化。
其中,无人机倾斜摄影测量技术以其高效率、高精度的特点,在三维建模领域展现出巨大的潜力。
本文旨在研究无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模的流程、方法及关键技术。
二、无人机倾斜摄影测量技术概述无人机倾斜摄影测量技术是指利用无人机搭载多种传感器,从不同角度(包括垂直、倾斜等)对地面进行拍摄,获取地面高分辨率影像数据的技术。
该技术具有以下特点:1. 高效性:无人机可以快速、灵活地飞抵指定区域进行拍摄。
2. 高精度:高分辨率影像能够详细反映地面的细微变化。
3. 多角度:倾斜摄影可以获取不同角度的影像,为三维建模提供更为丰富的信息。
三、影像处理技术影像处理是无人机倾斜摄影测量的关键环节,其目的是从原始影像中提取有用的信息,为后续的三维建模提供数据支持。
主要步骤包括:1. 影像预处理:包括影像的校正、配准、去噪等,以提高影像的清晰度和准确性。
2. 特征提取:利用计算机视觉和图像处理技术,从影像中提取出有用的特征信息,如角点、线特征等。
3. 影像拼接与融合:将多张影像进行拼接和融合,形成大范围、高精度的地理信息数据。
四、三维建模技术基于无人机倾斜摄影测量的影像数据,可以通过三维建模技术构建出地物的三维模型。
主要方法包括:1. 数字表面模型(DSM)构建:通过影像匹配和三维重建技术,构建地物的三维表面模型。
2. 三维场景重建:结合多源遥感数据和地面实测数据,构建真实感更强的三维场景模型。
3. 三维模型优化与渲染:对三维模型进行优化和渲染,提高模型的视觉效果和真实感。
五、关键技术与挑战在无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模过程中,面临以下关键技术与挑战:1. 高精度影像匹配技术:如何从大量影像数据中快速、准确地提取出有用的信息是关键。
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。
《近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配及三维建模研究》篇一一、引言随着科技的不断进步,近景摄影与倾斜摄影技术在影像获取与处理方面得到了广泛的应用。
近景摄影以其高精度的特点,在各种工程测量、地形勘测等领域中发挥着重要作用。
而倾斜摄影技术则以其独特的视角,为城市三维建模提供了丰富的数据来源。
本文将探讨近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配及三维建模技术,以期为相关领域的研究与应用提供参考。
二、近景摄影技术概述近景摄影是一种高精度的摄影技术,主要用于获取物体表面的详细信息。
其特点包括高分辨率、高精度、大视场等。
在近景摄影中,相机与被摄物体之间的距离较近,因此可以获取到更加详细的纹理信息。
此外,近景摄影还可以通过多角度拍摄,获取物体表面的立体信息,为三维建模提供重要的数据支持。
三、倾斜摄影技术概述倾斜摄影技术是一种独特的摄影方式,通过倾斜相机获取地面及建筑物等物体的多角度影像。
这种技术可以获取更加丰富的地物信息,为城市三维建模提供更加全面的数据支持。
倾斜摄影技术具有以下优点:一是可以获取地物的多角度影像,为三维建模提供更加全面的数据;二是可以快速获取大量数据,提高工作效率;三是可以通过后期处理,生成高质量的三维模型。
四、近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配近景摄影与倾斜摄影在影像匹配方面具有一定的互补性。
近景摄影可以提供高精度的纹理信息,而倾斜摄影则可以获取地物的多角度影像。
因此,将两者结合起来,可以实现更加准确的影像匹配。
在影像匹配过程中,需要采用先进的算法和技术,如特征提取、特征匹配等,以实现高精度的影像匹配。
同时,还需要考虑光照、遮挡等因素对影像匹配的影响,以提高匹配的准确性和可靠性。
五、近景摄影辅助倾斜摄影的三维建模近景摄影和倾斜摄影的数据可以通过三维建模软件进行处理,生成高质量的三维模型。
在三维建模过程中,需要采用先进的算法和技术,如数字表面模型(DSM)生成、纹理映射等。
通过近景摄影提供的高精度纹理信息和倾斜摄影获取的多角度影像数据,可以生成更加真实、详细的三维模型。
《近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配及三维建模研究》篇一一、引言随着现代科技的不断进步,摄影技术也在不断发展和创新。
其中,近景摄影和倾斜摄影作为两种重要的摄影技术,在三维建模领域中得到了广泛的应用。
近景摄影能够捕捉到物体表面的细微特征,而倾斜摄影则可以获取更大范围的地形地貌信息。
本文将重点研究近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配及三维建模技术,为相关领域的研究和应用提供参考。
二、近景摄影与倾斜摄影技术概述1. 近景摄影技术近景摄影是一种高精度的摄影技术,主要用于捕捉物体表面的细微特征。
它通过使用高分辨率相机和精密的拍摄设备,能够在近距离内获取高清晰度的影像。
近景摄影在文物古迹保护、工业检测、地质勘探等领域有着广泛的应用。
2. 倾斜摄影技术倾斜摄影是一种从多个角度拍摄地形的摄影技术。
它通过在不同角度和高度上拍摄地形,获取更大范围的地形地貌信息。
倾斜摄影在三维建模、城市规划、地质勘测等领域有着重要的应用价值。
三、近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配技术影像匹配是三维建模中的关键技术之一。
在近景摄影和倾斜摄影中,影像匹配的主要目的是将不同视角的影像进行配准和融合,以便进行三维建模。
本文研究的近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配技术,主要涉及到以下方面:1. 特征提取与匹配特征提取是影像匹配的关键步骤之一。
通过提取影像中的关键点、线、面等特征,可以有效地提高影像匹配的精度和效率。
在近景摄影和倾斜摄影中,可以采用SIFT、SURF等算法进行特征提取和匹配。
2. 几何校正与配准由于不同视角的影像存在几何畸变和投影误差等问题,需要进行几何校正和配准。
本文研究的几何校正与配准技术,主要采用基于图像配准算法和三维重建算法的方法,对不同视角的影像进行精确配准。
四、近景摄影辅助倾斜摄影的三维建模技术研究三维建模是近景摄影和倾斜摄影的重要应用之一。
本文研究的近景摄影辅助倾斜摄影的三维建模技术,主要涉及到以下方面:1. 多视角影像融合通过将不同视角的影像进行融合,可以获得更加完整和准确的三维模型。
第1篇一、实验背景随着我国科技的不断发展,倾斜摄影测量技术作为一种高新技术,在地理信息获取、城市规划、建筑设计等领域得到了广泛应用。
本次实验旨在通过倾斜摄影测量技术,对实验区域进行数据采集、处理和分析,以验证该技术在实际应用中的可行性和有效性。
二、实验目的1. 了解倾斜摄影测量技术的基本原理和流程;2. 掌握倾斜摄影测量数据的采集、处理和分析方法;3. 验证倾斜摄影测量技术在实验区域的应用效果。
三、实验内容1. 实验区域选择:选择某城市商业区作为实验区域,面积为1平方公里。
2. 数据采集:利用无人机搭载倾斜摄影相机,对实验区域进行飞行拍摄,采集倾斜摄影图像数据。
3. 数据处理:对采集到的倾斜摄影图像进行预处理、特征提取、匹配和构建稀疏云点等操作,生成稠密点云和三维模型。
4. 数据分析:对生成的三维模型进行质量评估、属性提取和空间分析,分析实验区域的地形、建筑和植被等信息。
四、实验步骤1. 飞行规划:根据实验区域面积和无人机飞行速度,制定合理的飞行路线和高度,确保覆盖整个实验区域。
2. 数据采集:按照飞行规划进行飞行拍摄,采集倾斜摄影图像数据。
拍摄过程中注意飞行安全,确保图像质量。
3. 数据预处理:对采集到的倾斜摄影图像进行去噪、几何校正、畸变校正等操作,提高图像质量。
4. 特征提取:利用图像处理技术提取每张图像上的特征点,如建筑角点、道路边缘等。
5. 特征匹配和构建稀疏云点:通过图像匹配技术,找到不同图像中相同的特征点,并根据相机位置和姿态参数计算每个特征点在三维空间中的坐标,生成稀疏点云模型。
6. 稠密点云重建:基于稀疏点云和图像数据,通过复杂的视觉算法对地物细节进行重建,生成稠密点云。
7. 三维模型处理:根据稠密点云,进行三维网格建模,形成包含三角形网格的三维模型。
8. 数据分析:对生成的三维模型进行质量评估、属性提取和空间分析,分析实验区域的地形、建筑和植被等信息。
五、实验结果与分析1. 实验结果:本次实验成功获取了实验区域的倾斜摄影图像数据,并通过数据处理和分析,生成了高质量的三维模型。
《近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配及三维建模研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展,近景摄影和倾斜摄影技术逐渐成为三维建模领域的重要手段。
近景摄影以其高精度的特点,在微观世界中展现出独特的魅力;而倾斜摄影则以其独特的视角,为大型场景的三维建模提供了新的可能。
本文将探讨近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配技术及其在三维建模中的应用,以期为相关领域的研究提供参考。
二、近景摄影技术概述近景摄影是一种高精度的摄影技术,主要用于捕捉物体表面的细微特征。
其核心在于使用高分辨率相机和精确的测量设备,以获取高精度的影像数据。
近景摄影技术在文物考古、工业检测、地形测量等领域有着广泛的应用。
三、倾斜摄影技术概述倾斜摄影是一种从倾斜角度拍摄地面或物体的技术。
与传统的垂直摄影相比,倾斜摄影可以获取更加丰富的地面信息,从而为三维建模提供更加全面的数据。
近年来,随着无人机技术的普及,倾斜摄影在大型场景的三维建模中得到了广泛的应用。
四、近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配影像匹配是三维建模的关键技术之一,其目的是在多个视角的影像之间建立对应关系。
在近景摄影和倾斜摄影的融合中,影像匹配的难度较大,因为两种摄影技术所获取的影像在分辨率、视角、光照等方面存在差异。
然而,通过优化算法和提高计算能力,可以实现近景摄影和倾斜摄影的影像匹配。
具体方法包括特征提取、特征匹配和几何校正等步骤。
五、三维建模研究基于近景摄影和倾斜摄影的影像匹配结果,可以进行三维建模。
三维建模的流程包括数据预处理、三维点云生成、纹理映射等步骤。
在数据预处理阶段,需要对影像进行校正、配准等操作;在三维点云生成阶段,需要利用影像匹配结果和相机参数生成点云数据;在纹理映射阶段,则需要将影像数据映射到三维模型上,生成具有真实感的纹理。
六、实验与分析为了验证近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配及三维建模方法的可行性,我们进行了实验。
实验结果表明,该方法可以在一定程度上提高影像匹配的精度和稳定性,从而提升三维建模的效果。
《无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模的研究》篇一一、引言随着科技的不断进步,无人机倾斜摄影测量技术得到了广泛应用。
通过无人机搭载的高清摄像头进行倾斜摄影,可以快速获取大范围的地表信息,实现高效、精准的三维建模。
本文将就无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模进行研究,分析其原理、方法及实践应用。
二、无人机倾斜摄影测量技术概述无人机倾斜摄影测量技术是指利用无人机搭载的高清摄像头,从多个角度拍摄地表,获取地表信息的一种技术。
该技术具有高效率、高精度、低成本等优点,被广泛应用于地质勘查、城市规划、土地资源调查等领域。
三、影像处理技术1. 影像获取无人机倾斜摄影测量技术的核心是高清摄像头的影像获取。
在影像获取过程中,需要考虑光照、天气、拍摄角度等因素,以保证影像的清晰度和准确性。
2. 影像预处理影像预处理是影像处理的重要环节,主要包括影像矫正、去噪、色彩校正等。
其中,影像矫正可以消除镜头畸变和透视变形,提高影像的精度;去噪可以消除影像中的噪声和干扰信息,提高影像的清晰度;色彩校正可以调整影像的色彩平衡和对比度,使影像更加真实。
3. 影像配准与拼接影像配准与拼接是将多个角度的影像进行配准和拼接,形成一张完整的三维模型。
在配准和拼接过程中,需要考虑影像之间的重叠度和几何关系,以保证模型的精度和完整性。
四、三维建模技术1. 点云数据获取点云数据是三维建模的基础数据,可以通过无人机倾斜摄影测量技术获取。
在获取点云数据时,需要考虑拍摄角度、光照条件等因素,以保证数据的准确性和完整性。
2. 点云数据处理点云数据处理包括点云去噪、点云分类、点云配准等步骤。
去噪可以消除点云数据中的噪声和干扰信息;分类可以将点云数据按照不同的地物类型进行分类;配准可以将多个点云数据进行配准和拼接,形成完整的三维模型。
3. 三维模型构建根据处理后的点云数据,可以构建出三维模型。
在构建过程中,需要考虑模型的精度、分辨率和可视化效果等因素。
同时,还可以利用纹理映射等技术,使模型更加真实。
《近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配及三维建模研究》篇一一、引言随着遥感技术和计算机视觉的飞速发展,近景摄影及倾斜摄影技术已广泛应用于地理信息获取、城市规划、环境监测等领域。
影像匹配作为这些技术中的重要环节,对于提高三维建模的精度和效率具有重要意义。
本文将针对近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配及三维建模进行深入研究,旨在为相关领域的研究和应用提供理论支撑。
二、近景摄影与倾斜摄影技术概述近景摄影是指对近距离目标进行高精度、高分辨率的摄影技术,其特点是成像清晰、细节丰富。
倾斜摄影则是一种从倾斜角度获取地面影像的技术,能够获取更加丰富的地理信息。
两种技术在三维建模中均有着广泛的应用。
三、影像匹配技术影像匹配是近景摄影和倾斜摄影技术中的关键环节,其目的是在多幅影像中寻找对应的特征点,为三维建模提供基础数据。
本文将重点研究基于特征提取和基于深度学习的影像匹配技术。
(一)基于特征提取的影像匹配基于特征提取的影像匹配技术是通过提取影像中的关键点、线、面等特征,进行匹配。
该技术具有较高的鲁棒性和适应性,但在复杂场景下仍存在匹配精度不高的问题。
(二)基于深度学习的影像匹配随着深度学习技术的发展,基于深度学习的影像匹配技术逐渐成为研究热点。
该技术通过训练神经网络,学习影像中的特征表示,实现高效、准确的影像匹配。
其优点在于能够处理复杂场景下的影像匹配问题,提高匹配精度和效率。
四、近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配方法针对近景摄影和倾斜摄影的特点,本文提出一种结合两种技术的影像匹配方法。
该方法首先利用近景摄影的高精度、高分辨率特性,提取关键特征点;然后结合倾斜摄影获取的丰富地理信息,通过深度学习技术进行影像匹配。
该方法能够充分利用两种技术的优势,提高影像匹配的精度和效率。
五、三维建模研究(一)三维建模流程基于影像匹配结果,本文研究了三维建模的流程。
首先,通过影像预处理,包括去噪、校正等操作,提高影像质量。
然后,利用影像匹配结果,进行立体匹配和三维点云生成。
倾斜摄影技术在城市三旧改造中的应用国内外研究现状一、引言城市三旧改造是当今城市更新的重要任务之一,而倾斜摄影技术作为一种高精度、高效率的测绘手段,在城市三旧改造中具有广泛的应用前景。
本文将从国内外研究现状、倾斜摄影技术原理、在城市三旧改造中的应用等方面展开详细研究。
二、国内外研究现状1. 国内研究现状随着我国城市化进程不断加速,城市三旧改造也成为了许多城市发展的重要任务。
在这个过程中,倾斜摄影技术得到了广泛的应用。
例如,在南京秦淮河岸线文化带保护与利用项目中,倾斜摄影技术被用于对文化遗产建筑进行精准测量和建模;在上海老弄堂保护与利用项目中,倾斜摄影技术被用于对老弄堂建筑进行立面测绘和模型构建等。
2. 国外研究现状在国外,倾斜摄影技术同样得到了广泛应用。
例如,在美国纽约市的高线公园项目中,倾斜摄影技术被用于对高架铁路进行精准测量和建模;在德国柏林的文化遗产保护项目中,倾斜摄影技术被用于对建筑立面进行测绘和建模等。
三、倾斜摄影技术原理倾斜摄影技术是一种基于数字摄影的三维测绘方法。
其原理是通过将相机安装在特殊的支架上,使其可以同时拍摄到地面和建筑物立面的图像。
然后,通过计算机软件将这些图像进行拼接、配准、纠正畸变等处理,生成精确的三维模型。
四、在城市三旧改造中的应用1. 建筑立面测量和建模倾斜摄影技术可以通过拍摄建筑物立面图像来获得精确的建筑物立面数据,并生成高精度、高分辨率的三维模型。
这种方法可以大大提高传统测量方法的效率和精度,并为城市三旧改造提供更加可靠的数据支持。
2. 建筑物体积计算倾斜摄影技术不仅可以获得建筑物立面数据,还可以通过对建筑物底部和顶部的图像进行处理,计算出建筑物的体积。
这种方法可以大大提高计算效率,减少人工误差,并为城市三旧改造提供更加精确的数据支持。
3. 建筑物变形监测倾斜摄影技术可以通过定期拍摄建筑物立面图像,并将其与历史数据进行比对,来监测建筑物的变形情况。
这种方法可以及时发现建筑物变形问题,并采取相应措施加以修复和保护。
《近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配及三维建模研究》篇一一、引言随着摄影技术的不断进步,近景摄影和倾斜摄影在三维建模领域的应用越来越广泛。
近景摄影能够捕捉到物体的细节和纹理,而倾斜摄影则可以获取更大范围的地形地貌信息。
本文将探讨近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配技术及其在三维建模中的应用,以期为相关领域的研究提供参考。
二、近景摄影与倾斜摄影技术概述近景摄影是一种高精度的摄影技术,主要用于捕捉物体表面的细节和纹理信息。
通过使用高分辨率相机和适当的照明设备,可以在近距离内获得高清晰度的图像。
而倾斜摄影则是从多个角度拍摄目标区域,以获取地形的立体信息。
它可以在大范围内获取详细的地理信息,广泛应用于地形测绘、城市规划等领域。
三、影像匹配技术影像匹配是近景摄影和倾斜摄影在三维建模中的关键技术。
它通过在多个图像之间寻找相同的特征点,实现图像的匹配和融合。
影像匹配技术主要包括基于特征点的匹配、基于区域的匹配和基于多视图的匹配等方法。
在近景摄影中,常用的特征点提取算法包括SIFT、SURF等;而在倾斜摄影中,则常采用基于多视图的影像匹配方法。
四、近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配近景摄影和倾斜摄影在影像匹配方面具有互补性。
近景摄影可以提供高精度的物体表面细节信息,而倾斜摄影则可以获取大范围的地形地貌信息。
因此,将两者结合起来,可以实现在大范围内进行高精度的三维建模。
在影像匹配方面,需要先将近景摄影和倾斜摄影的图像进行预处理,包括去噪、校正等操作。
然后,利用特征点提取算法提取出图像中的特征点,并通过一定的匹配算法实现不同图像之间的匹配。
此外,还可以采用基于多视图的影像匹配方法,进一步提高匹配的精度和效率。
五、三维建模应用近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配技术在三维建模中具有广泛的应用。
首先,它可以用于地形地貌的三维建模,通过倾斜摄影获取地形信息,结合近景摄影的细节信息,可以生成高精度的地形模型。
其次,它还可以用于城市规划、文物保护等领域。
倾斜摄影测量学习报告一、倾斜摄影介绍1、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。
它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。
2、倾斜摄影发展历史:(1)早在第一次世界大战期间,就有飞行员用一种叫做 Graflex 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。
(2)1904年,由Schiempflug研制的八镜头相机。
搭载在飞艇上用于航空摄影。
(3)1926 ,由Aschenbrenner研制的九镜头相机。
1931年该相机被用于测量南极。
(4)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。
(5)1930年代,Barr & Stroud 七镜头相机。
由E.H. Thompson研制。
(6)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(Maltese Cross) 结构。
2、优点:(1)多角度拍摄,弥补竖直摄影不足;(2)较大立体角度,测量精确度更高;(3)多视交会,利于提高测量可靠性;(4)减少盲区,有助于自动识别和重建;(5)可以利用倾斜影像进行单像重建。
3、挑战:(1)影像变形大导致自动控三难度加大;(2)影像尺度变化大导致自动空三难度加大;(3)影像数据量巨大增加了数据处理工作量。
4、意义: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。
倾斜摄影系统调研报告一、倾斜摄影的定义倾斜摄影技术是国际遥感与测绘领域近年来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。
它突破了传统航测单相机只能从垂直角度拍摄获取正射影像的局限,为用户呈现了符合人眼视觉的真实直观世界。
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。
二、倾斜摄影技术的特点(1)真实性倾斜摄影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。
表1 倾斜摄影三维建模与人工建模效率对比(3)高性价比倾斜摄影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。
四、主要设备无人机相机江苏鸿鹄无人机应用科技有限公司的HHOP-545-V1.4倾斜相机,其具体参数如下:传感器参数CCD(传感器)数量5个CCD开关机5个CCD同时开关机电气参数相机充电5个相机统一充电电池续航5个相机连续曝光可持续4小时照片读取一个USB接口统一读取5个相机数据,无需插拔TF卡相机模式USB接口配合上位机软件进行配置丢片处理内置丢片处理功能,在处理POS数据时不需要繁杂的筛选照片,POS数据自带各相机拍照状态(曝光或未曝光)相机参数相机倾斜角度45度POS记录内置GPS能够记录POS地理信息曝光方式触发曝光、定时曝光最小曝光间隔2S默认焦距10.4mm像素2020万存储量64G×5工作环境工作温度-10℃~60℃工作湿度95%防护等级IP45外观尺寸尺寸250mm×250mm×135mm总重量≤1.8K G表2 HHOP-545-V1.4参数图1 HHOP-545-V1.4倾斜相机的ChuangC-3云台,具体参数如下:总像素2.1亿 POS自动记录曝光点信息 CCD 数量5个 总重量3.0KG 物理尺寸450mm*280mm 供电方式;统一供电和独立供电。
安全指示无(限于飞行平台) 定位精度1米 CCD 开关机无线手动和自动 存储容量64g*5 曝光方式定时曝光和定距曝光 电压检测实时传输使用 数据读取高速SD 卡固态硬盘统一存取 表3 ChuangC-3云台参数供电方式统一供电和独立供电图2 ChuangC-3云台五、技术规范目前没有明确针对倾斜摄影的国家技术标准。
行业内一般认为遵循传统航摄的相关技术规范。
像片的获取满足相关航空摄影标准,数据处理满足空三、DOM、DEM、DLG等产品生产标准。
在北京总公司的试验和生产实践中得出如下经验:影像重叠度(航向、旁向)均在60%至80%,最小不小于53%(能够保证下视影像进行空三即可);对旋片角可放宽要求,应放宽至35°或抽片后达到常规航摄规范要求即可。
六、倾斜摄影测量总体流程数据的获取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。
倾斜摄影数据的获取是通过不同种类的飞行器,搭载不同型号的倾斜相机来进行采集从而实现覆盖高、中、低空的,满足不同面积、比例尺和分辨率需求的影像采集。
数据的获取系统主要分为三大部分:(1)飞行平台,小型飞机或者无人机;(2)机组成员和专业航飞人员或者地面指挥人员(无人机);(3)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)。
倾斜摄影的航线设计采用TOPPlan等专用航线设计软件进行设计,保证其相对航高、地面分辨率及物理像元尺寸满足三角比例关系。
最后通过实施飞行获取多视影像。
数据的处理(1)空三加密及真正射影像获取多视影像后,需要对其进行匀光匀色、几何校正、空三加密、DSM生成、真正射影像生产等处理。
目前的主流软件还是用国外的街景工厂(Street Factory)等来处理。
(2)三维建模倾斜摄影获取的倾斜影像经过影像加工处理,通过专用测绘软件可以生产倾斜摄影模型,模型有两种成果数据:一种是单体对象化的模型,一种是非单体化的模型数据。
单体化的模型成果数据,利用倾斜影像的丰富可视细节,结合现有的三维线框模型(或者其他方式生产的白模型),通过纹理映射,生产三维模型,这种工艺流程生产的模型数据是对象化的模型,单独的建筑物可以删除、修改及替换,其纹理也可以修改,尤其是建筑物底商这种时常变动的信息,这种模型就能体现出它的优势,国内比较有代表性的公司如天际航、东方道迩等均可以生产该类型的模型,并形成了自己独特的工艺流程。
非单体化的模型成果数据,后面简称倾斜模型,这种模型采用全自动化的生产方式,模型生产周期短、成本低,获得倾斜影像后,经过匀光匀色等步骤,通过专业的自动化建模软件生产三维模型,这种工艺流程一般会经过多视角影像的几何校正、联合平差等处理流程,可运算生成基于影像的超高密度点云,点云构建TIN模型,并以此生成基于影像纹理的高分辨率倾斜摄影三维模型,因此也具备倾斜影像的测绘级精度。
这种全自动化的生产方式大大减少了建模的成本,模型的生产效率大幅提高,大量的自动化模型涌现出来,目前国内比较有代表性的技术有上海埃弗艾代理的(Smart3DCapure)、华正及AirBus代理的(街景工厂)、PhotoMesh等。
Smart3DCapure软件基于图形运算单元GPU的快速三维场景运算软件,可运算生成基于真实影像的超高密度点云,它能无需人工干预地从简单连续影像中生成逼真的三维场景模型,国内使用该软件的公司单位有(广州红鹏、上海航遥、四维数创、河北测绘院、四川测绘院、湖南第二测绘院等)。
像素工厂通过对获得的倾斜影像进行几何处理、多视匹配、三角网构建,提取典型地物的纹理特征,并对该纹理进行可视化处理,最终得到三维模型;国外代表性的有苹果公司收购C3公司采用的自动建模技术,美国Pictometry公司的Pictometry倾斜影像处理软件提供了EFS (Electronic Field Study)。
无论是单体化的还是非单体化的倾斜摄影模型,在如今的GIS应用领域都发挥了巨大的作用,真实的空间地理基础数据为GIS行业提供了更为广阔的应用基石。
(3)大比例尺测图国内外已有较多软件可以针对倾斜摄影测量进行测图级精度的作业。
如此次参展的武汉天际航公司开发的DP-Modeler。
它既可通过直接对原始影像交互式重建,亦可对Mesh模型(街景工厂、Smart3D成果)进行精加工,输出精细化的三维数字城市产品。
通过集成超低空倾斜摄影或手持相机近景拍摄,配合全站仪实测少量控制点,可达到厘米级精度矢量测图,答复降低外业工作强度。
数据的应用在智慧三维城市建设中,优于三维实景更能直观的展现界面真实环境信息,故倾斜摄影三维数据可为智慧城市、规划、国土、测绘、军事、灾害应急、农业、林业、水利、旅游、电力、油田等多种行业提供二三维一体化的数据来源,通过GIS平台软件对其进行深度应用开发,为各类行业用户提供完整、系统的解决方案与服务。
例如,此次参展的超图公司带来的SuperMap GIS 8c,侧重于强大的GIS分析功能;新兴华安提供的智慧管网综合解决方案;世纪安图提供的不动产统一登记解决方案等等。
七、倾斜摄影测量技术的发展前景倾斜摄影测量技术以大范围、高精度、高清晰度的方式全面感知复杂场景,系统具备高性能的协同并行处理能力,在新一代城市空间数据基础设施建设中有着巨大的发展潜力。
随着我国城市化进程的快速推进,精细化的三维城市模型作为城市规划、建设、管理和信息化的基础数据,得到了日益广泛的应用并逐渐成为城市空间数据框架的重要内容。
然而,传统的航空和卫星遥感手段主要针对城市建筑顶部进行模型重建,而对侧面的三维重建一直缺少有效的解决手段。
倾斜摄影技术的发展,可以有效的解决这一难题,就爱那个静态的基于立体相对和点特征的传统摄影测量技术推向了一个新的高度,即动态的,基于多视影像和对象特征的实时摄影测量技术。
这种以“全要素、全纹理”的方式来表达空间,提供了不需要解析的语义,是物理城市的全息再现,倾斜摄影三维技术是当今三维建模技术的主流,也代表着未来的发展方向。
因此,诸如高分辨率DSM,逼真的真正摄影像和精细的三维城市模型等倾斜摄影测量产品需求尤为迫切。
发展基于多平台、多传感器的倾斜影像自动化、智能化处理技术,已经成为新一代数字摄影测量研究的核心主体。