优视摄影测量与泛在实景三维数据采集:以实景三维青岛为例

面向实景三维建设的广阔需求,提出了一种新型无人机摄影测量技术,即优视摄影测量。分析说明了优视摄影测量的技术原理,以多种方式获取的三维概略模型为规划依据,结合立体观测采样和可观测性约束分析生成和优选出航摄视角,进而形成对应的航摄路径; 针对大测区应用与无人机作业能力有限的矛盾,以航线划分的方式从精细规划端给出了多无人机协同施测的解决方案;以实景三维青岛建设中的城市核心区为测试场景,实现了面向大范围复杂城市场景的优视航测多机协同实景三维数据采集实施验证, 分别进行了分区块及全区整体的实景三维重建,并与专业化倾斜航测系统生成的实景模型进行对比分析。结果表明,优视摄影测量技术模式下生成实景三维模型的精细度具有显著提升。在保证高质量输出的前提下,该技术模式可驱动轻小型航摄设备实现较大范围复杂区域的实景三维数据采集,并通过协同施测提高作业效率。以优视摄影测量为技术内核,可进一步延展为面向多方向、多领域的泛在实景三维数据采集技术应用模式。     

基于优视摄影测量的天-空-地协同实景三维构建方法

随着信息技术的发展,实景三维模型已成为城市数字空间的数据基础。新兴无人机摄影测量方法通常以粗略模型为依据,通过多次飞行完成建模,存在效率低下和计算资源浪费问题。本文以优视摄影测量方法为技术基础,提出了天-空-地协同实景三维构建方法：使用卫星影像重建生成概略模型,并优化生成无人机实景三维数据采集方案,同时结合地面补拍,实现精细化实景三维数据采集及建模。试验结果表明,相比于常规的倾斜摄影测量方法,协同实景三维构建方法能够在保证相对高效率和便利性的前提下,实现高质量的精细化实景三维模型生产和输出。     

无人机倾斜摄影测量在立交桥三维重建中的应用

本文介绍了无人机倾斜摄影测量技术及涉及的关键技术，首先通过设计的无人机航线采集某立交桥高重复度的倾斜影像，然后对采集影像数据的处理流程及利用采集影像数据进行立交桥三维建模的技术流程进行了详细阐述，并建立了立交桥场景的三维可测量模型。通过测量选取的实地点坐标并与桥模型上对应点位坐标进行精度对比，结果表明通过无人机采集的倾斜影像制作的实三维景模型精度可靠，平面和高程精度均符合规范要求，可应用于立交桥等建筑的实际工程中。     

结合倾斜摄影测量技术的变电站三维重建

研究了无人机航摄系统的组成、倾斜三维实景模型数据采集及数据处理流程。以某变电站为例,介绍了基于倾斜摄影测量技术的变电站三维实景模型重建试验,并对数据成果进行了精度分析。结果表明,利用无人机航摄系统可以高效地实现变电站的三维重建,为变电站的运维、监控、培训提供三维可视化技术支撑。     

无人机倾斜摄影测量技术在桥梁施工现场中的应用研究

桥梁施工作业位于河道上,受水面影响较大,存在施工时观察不便、局部环境与工程信息获取困难等问题。为此,探索了无人机倾斜摄影测量技术在桥梁工程施工现场的应用,分析了无人机倾斜摄影测量技术相较于传统测绘技术所具有的优势及存在问题;顾及桥梁施工现场管理特点,提出基于无人机倾斜摄影测量技术的标准化施工现场空间数据采集作业流程;通过多视角航摄影像特征点自动识别与解算,自动生成施工现场全要素信息的三维场景模型。研究表明,该三维场景模型能够充分展现近水区域、桥墩下部等人员不便到达区域的环境及工程情况,实现施工现场全要素的信息采集与三维空间量测,为施工现场管理提供有效指导,具有广阔的应用前景。     

消费型倾斜无人机技术在旧城区改造的应用

系统介绍倾斜无人机摄影测量系统及关键技术.首先,对整个旧城区进行规划,设计航线区域,对不同的建筑物采用不同的数据采集方法获取多视影像数据;然后,对多视影像数据处理构建实景三维模型的技术流程进行详细的论述,并建立旧城区的实景三维模型;最后,通过量测模型点的三维坐标与外业实测数据进行精度对比分析.结果表明,采用倾斜无人机摄影测量技术获取的多视影像数据构建实景三维模型精度满足1:500大比例尺测图应用需求.     

空地一体精细化三维模型构建方法

无人机倾斜摄影测量技术因其成本低、效率高，成为大场景三维重建的首选，而在倾斜摄影三维重建中常常伴随着模型变形、纹理缺失等。本文基于低空倾斜摄影测量技术建设三维数字化校园，针对重建后不同类型地物出现的问题，提出了融合多种建模手段的技术优势通过空地一体、虚实结合来构建精细化三维模型的方法，对低空倾斜摄影三维模型的精细化建模具有重要的参考意义。     

面向复杂坡面地形航摄的无人机优视航摄面提取算法研究

针对自然坡面、人工边坡及滑坡、崩塌地带等复杂坡面地形研究提取一种与复杂坡面地形相适应的无人机优视航摄面,用来解决无人机影像数据采集过程中分辨率不均及采集精度不均的问题。文中通过研究坡面DEM的地细节化处理方法、简化模型顶点聚类、基于法矢约束的样点采样算法以及空间平面处理算法,实现了优视航摄优视面的计算提取。     

基于无控倾斜摄影的实景三维建模生产研究

随着倾斜摄影测量技术的发展,利用多旋翼无人机搭载倾斜航摄系统获取地面建筑物影像,进而使用PhotoScan、街景工厂等处理软件,将地面全要素制作成三维模型,这种技术逐渐替代了传统手工三维建模,成为快速构建城市三维模型的新选择。本文针对多旋翼无人机获取的倾斜影像存在旋偏角较大的特点,基于无控数据的空三重建方面进行了研究,制作出符合规范的空三数据,选取最适合旋翼无人机倾斜影像的生产方法,形成基于无控倾斜摄影数据的实景三维生产解决方案。     

无人机倾斜影像三维建模中的空地融合研究

无人机倾斜摄影测量弥补了航空摄影测量无法获取地物侧面纹理信息的缺陷,而且可以快速、自动获取大面积城市建筑物三维模型.但是,基于倾斜摄影建立的三维模型也存在一些问题,比如模型变形、纹理缺失等,导致所建立的模型存在质量问题.空地融合精细化实景三维建模技术将空中倾斜影像和近景影像的数据源结合构建精细化实景三维模型,利用地面影像弥补空中拍摄角度造成的地物遮挡、空中影像分辨率较低的问题,这项技术取得了较好的建模效果.     

多源点云数据融合的建筑物精细化建模

三维建模技术能够实现建筑物的数字化存档，在古建筑保护与修复和现代建筑规划与改造中具有不可替代的作用。针对倾斜摄影测量和三维激光扫描建模技术中建筑物模型存在的问题，本文提出了一种倾斜摄影测量和三维激光扫描生成三维点云模型相融合的建筑物精细化建模方法。选用无人机和三维激光扫描仪作为试验设备，利用ContextCapture、SCENE软件完成点云拼接、生产和编辑，通过ICP算法完成点云精细匹配，实现多源点云数据融合建模；对比单一建模方法模型，从纹理结构和模型精度两方面对融合建模模型进行质量评价。结果表明，融合建模模型纹理清晰，几何结构完整，模型距离中误差和高差中误差的均值均低于倾斜摄影测量模型的值，接近三维激光扫描模型。     

多源影像融合的建筑物三维模型无遮挡纹理自动贴图方法

介绍了倾斜摄影测量在数字城市建设中的应用，针对当前基于倾斜摄影测量的城市三维重建过程中纹理贴图存在遮挡问题，详细探究了纹理遮挡几何原理，并提出联合固定翼飞机高空倾斜摄影及无人机低空倾斜影像，设计了建筑物三维模型无遮挡影像优选算法，实现了高精度无遮挡纹理自动贴图，并通过试验进行了验证。     

基于倾斜影像的城市场景隐式曲面重建

在基于倾斜影像的城市场景重建过程中,由于获取影像时存在场景遮蔽和大视点变化的情况,建筑物立面等区域存在着影像密集匹配点云稀疏甚至空洞的情况,自动化重建难度大,难以反映建筑物的真实形态。本文提出了一种新的基于倾斜影像的城市场景隐式曲面重建方法：首先,以倾斜影像密集匹配点云为基础建立Delaunay四面体;然后,对Delaunay四面体进行约束图割,提取出可视化的三角面,进而更加精确地估计点云的法向信息;最终,结合Screened Poisson曲面重建,实现了城市场景的隐式曲面重建。通过多种隐式曲面重建方法的对比试验,验证了本方法的准确性和适用性。     

一种大规模倾斜摄影模型三维可视化方案

提出了一种基于四叉树结构的大规模倾斜摄影模型三维可视化方案：首先采用二次误差测度（QEM）的半边折叠算法对三角网格模型进行分层几何简化;然后对分层简化的模型进行纹理映射和分块,分块结果采用Morton编码命名;最后将场景按金字塔结构进行LOD（多细节层次结构）组织。选取某一试验区域的真实倾斜模型数据进行了试验,结果表明,该方案能依据模型在计算机屏幕上所占的像素大小,动态加载倾斜模型数据,完成大规模场景的实时可视化。     

基于摄影测量的高精度三维城市建筑物建模技术

分析了摄影测量三维城市建筑物建模的需求和摄影测量方法在建筑物三维重建和三维城市建筑物数据更新方面的优势,讨论了基于摄影测量的三维城市建筑物建模的方法、流程和技术,实现了大范围城市建筑物和单个复杂建筑物的高精度三维重建.     

基于倾斜摄影测量技术三维纹理遮挡处理

在三维模型重建中,难以避免地产生密集建筑物纹理相互有遮挡的问题,普通的处理方法有时不能很好地解决。本文基于当前先进的倾斜摄影测量技术,分析三维模型纹理自动映射中存在的问题,对密集建筑物纹理存在的遮挡情况进行重点研究。经研究提出了一种利用投影矩阵将三维模型纹理面映射到所要贴合的纹理影像中的方法,再将三维TIN网进行二维处理,使模型的复杂性降低,稀疏三维模型的网格,对密集建筑物的遮挡进行有效的处理。     

UAV航测结合三维激光扫描的古栈道测绘建模

针对古栈道遗址的精密测绘与三维建模的需求,该文采用无人机倾斜航空摄影测量的方法获取山崖航摄影像并生成点云,采用地面三维激光扫描的方法获取栈孔数据并生成点云,将两种点云数据利用最近点迭代算法相融合,获得融合点云并生成三角网模型,附上纹理贴图,便得到了遗址现状的三维数字模型,并利用该模型完成了虚拟复原。本次古栈道精密测绘及复原在国内尚属首次,为相关研究提供了新方法。     

倾斜摄影测量在水利工程测绘中的应用

倾斜摄影测量技术具有高精度、大范围等特点，可以在复杂的场景下实现高性能的测绘数据处理。本文对倾斜摄影测量技术进行了说明，阐述了倾斜摄影测量的工作原理及流程，并结合水利工程测绘项目深入浅出地分析了倾斜摄影测量生成实景三维模型在实际工作中的应用和优势。