搭载五镜头相机消费级无人机倾斜摄影测量技术

利用消费级无人机大疆精灵四搭载KG2000Pro五镜头倾斜相机,对倾斜摄影空中三角测量精度和控制点布设方案进行了对比研究.结果表明:在相同测区、相同控制点数量以及相同控制点布设方案下,倾斜影像的中误差>下视影像的中误差>多视影像的中误差,控制点越多,测量精度越好,但外业测绘工作量也越大,当控制点达到15个后,测量精度基本趋于稳定;针对影像覆盖度存在的中间区域密集、四周边缘薄弱问题,设计了6种增强测区边角控制的控制点布设方案,通过参与空中三角测量解算,认为当影像覆盖度高、但测区不易进入时,宜选用四角点组布设方案,当影像覆盖度低、但测区比较平坦时,宜选用区域网均匀布设方案.     

一种面向带状复杂区域倾斜摄影航线优化方法

针对带状复杂区域的倾斜摄影外业影像采集的数据冗余问题，该文提出了一种面向带状复杂区域的倾斜摄影航线优化方法。该方法基于前期勘测成果以及高清卫星影像数据，较好地确定了精确的测区范围并获取了测区的点、线、面等GIS空间数据；建立了以航线数目为目标函数的数学优化模型，并运用粒子群优化算法实现了对航线数目和飞行参数的快速求解；基于CAD、GIS以及大疆智图插件和开发接口进行航线规划和飞行设置，实现了数据的交换融合。该文以云南某道路工程项目为例进行试验。结果表明，引入较为成熟的最优化数学模型并运用数学方法建立起航线数目和航线规划参数之间的联系，对参数进行科学量化和约束，降低对工程经验的依赖。基于该模型建立的航线比常规航线规划软件所规划的航线节约了10%的飞行时间，影像照片数量上减少了9%,综合采集效率提升9.5%,所建立的倾斜摄影实景模型分辨率和精度均符合规范和项目要求。     

基于倾斜摄影测量技术的长治市三维建模

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,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.本文以倾斜摄影测量技术为基础,利用直升机搭载2组6镜头倾斜相机,建立了长治市城区60 km2的三维模型,并对成果进行了精度评定.     

无人机倾斜摄影技术研究与应用

针对无人机倾斜摄影系统选型设计、传感器配置和系统集成问题,该文按照倾斜摄影技术要求,通过分析各种类型无人机飞行平台的技术特点和性能指标,提出了不同场景下无人机系统设备的选型设计方法、多种倾斜摄影相机的合理配置方案、系统优化集成方法和数据处理技术流程,指出了无人机倾斜摄影技术目前存在的问题。该文研究成果为无人机倾斜摄影系统开发、设备研制及生产作业提供了重要参考,已研发出固定翼无人机、多旋翼无人机为飞行平台的多种规格型号的无人机倾斜摄影设备,提高了作业效率。     

基于倾斜摄影测量的室内三维实景模型重建及精度分析

研究倾斜摄影测量联合传统测量的室内三维实景模型重建方法及精度分析。倾斜摄影测量使用普通相机采集多视角的影像,传统测量使用免棱镜全站仪采集测区的像控点,两种技术相结合构建室内三维实景模型。研究结果表明:倾斜摄影测量联合传统测量构建的室内三维实景模型成本较低、精度较高,并且能真实、完整的还原测区场景。为工程建设和测绘工作等领域提供有价值的参考数据。     

倾斜摄影技术在农村宅基地权籍调查测量中的应用研究

介绍了采用无人机倾斜摄影技术获取测区数据,快速建立测区倾斜摄影三维模型和真正射影像,以及三维立体采集的流程与方法,并对数据精度进行实地检验。探索一种在满足精度要求的基础上,高效、低成本地完成农村宅基地权籍调查测量的解决方案。     

多功能摄影装置在摄影测量模拟实验室中的应用

摄影测量模拟实验室可以实现从数据获取到成果输出的全过程摄影测量模拟。为了解决单相机摄影装置只能拍摄沙盘正射影像的缺陷,对摄影装置进行优化设计,使实验室可以同时搭载单相机、五镜头倾斜相机和云台相机3种摄影装置;可以模拟航空摄影测量和倾斜摄影测量,能够拍摄具有不同姿态角的沙盘影像。对沙盘影像进行空中三角测量,精度满足摄影测量规范。将沙盘正射影像空三结果导入JX-4G中进行数字摄影测量,可以得到沙盘模型的"4D"产品;将沙盘倾斜影像导入Smart3D中进行三维模型重建,可以得到沙盘的三维模型。     

基于无人机单镜头绕飞倾斜摄影的1:500不动产测量技术研究

传统的不动产测量或者地籍测量利用全站仪或者RTK进行测量,速度慢,效率低.本文介绍了无人机(un-manned aerial vehicle,UAV)倾斜摄影1:500不动产测量技术新方法,相比传统的五镜头相机,采用单镜头绕飞技术,硬件成本降低一半,数据量减少70％以上,给出了像控点布设与测量,利用Smart3D进行倾斜摄影三维建模,利用裸眼立体测图软件EPS地藉测量的技术流程.以长安县任家庄村1:500不动产测量为例,说明该技术可以满足1:500不动产测量和地籍测量的需要,速度快,效率高,成本低.     

二次成像航摄相机数字后背的设计与定标

数字航摄相机的成功应用已成为摄影测量与遥感科学发展的新里程碑.目前,数字航摄相机普遍采用多相机拼接成像等技术,为数字遥感图像的几何定标与定位处理方法提出了新的问题和要求.二次成像航摄相机是一种能够集成胶片和数字优点为一体的新型航摄相机,其数字后背由多个带镜头的大面阵CCD成像系统组成,本文设计完成了大面阵CCD图像数据的实时获取与存储系统,并利用得到的定标靶面图像,对数字后背成像系统进行了几何定标,得到了CCD相机的内、外方位参数,为实现数字航摄相机系统的高精度定位与三维摄影测量奠定了基础.     

基于无人机倾斜摄影技术的地籍测量应用研究

地籍测量是不动产确权登记的基础工作,本文在研究已有测量方法的基础上,探讨了一种基于无人机倾斜摄影技术的地籍测量方法。倾斜摄影技术利用多镜头无人机进行航空摄影,快速采集地面物体的多方位信息,通过专业配套软件进行三维模型生产和三维立体测图,并经过数据编辑软件进行数据编码,最终生成地籍图。最后选取某村庄进行试验,经过基于倾斜摄影技术采集的界址点与传统测量方法采集的检查点的精度对比,结果表明：该方法不仅减少了外业成本,且精度完全满足项目要求,倾斜摄影技术完全可应用于地籍测量工作。     

固定翼无人机倾斜摄影在1:500地形图测绘中的应用

无人机倾斜摄影系统在大比例尺地形图中的应用大部分以旋翼机为主,飞行时间短、飞行效率较低,适合小面积作业.本文结合了固定翼无人机倾斜摄影系统飞行时间长、效率高等特点,以新疆石河子市1:500地形图测绘为例,实现了固定翼无人机倾斜摄影测量系统大面积构建实景三维模型并高效成图,同时通过大量的实测数据验证了三维模型和地形图的数学精度,完全满足1:500测图精度要求.     

新型测绘技术在大比例尺测图中的应用

传统大比例尺地形测图技术存在工作量大、数据更新速度慢、作业效率较低等不足.随着新型测绘技术的发展,大比例尺测图技术发生了较大改变,倾斜摄影测量、三维激光扫描等技术成为研究热点.研究了采用无人机倾斜摄影测量技术进行1∶500高精度地形测图的关键技术,分析了技术要点,并以广州市增城区某村庄为例,从平面和高程精度两个方面进行...     

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.     

大范围倾斜多视影像连接点自动提取的区域网平差法

提出了一种大范围倾斜多视影像自动连接点提取和光束法区域网平差算法。首先利用POS数据对倾斜影像进行矫正并预测候选像对,使用SIFT特征进行影像匹配;然后利用并查集数据结构实现多视影像间连接点对应关系的快速确定;最后将POS数据和控制点数据作为带权观测值进行平差解算。选取3种典型的倾斜相机系统(组装轻量级倾斜相机、国产SWDC-5相机、微软UltraCam相机)进行了试验,结果表明,本文算法能够适应国内外流行的倾斜摄影系统,且一次性可处理的影像数目超过2000张;在相同条件下倾斜影像光束法区域网平差的整体精度优于传统垂直摄影情形,实际精度可以达到水平方向0.75 GSD,高程方向2.0GSD。     

倾斜摄影在南水北调三维实景建模中的应用

基于机载倾斜相机的真三维实景影像具有真实、快速的特点,可真实映射三维世界、表达连续属性在空间上的变化情况.基于无人机倾斜摄影测量技术,通过倾斜影像数据的一体化采集与建模处理,生成高精度、高质量的数据产品.通过构建倾斜摄影真三维模型,为南水北调精细化管理以及管理质量提升提供了可精确量测分析、及时动态更新、集成各类信息的统一底版.     

柱面全景图像拼接方法的仿真分析

随着虚拟现实(VR)技术的兴起,全景图像得到了更为广泛的应用,目前多通过求解单应矩阵对图像进行变换,由多相机拼接获取全景图像,但该方法会破坏成像中的共线条件,使拼接后的全景图像难以精确进行摄影测量中的三维重建等工作。本文提出了一种柱面全景图像拼接方法并对其进行仿真分析,该方法基于摄影测量共线方程,设定拼接相机的数目、成像焦距、成像位置和成像姿态,模拟多拼相机的成图过程,构建从三维点云到二维图像的柱面成像方程,通过成像方程不仅可以实现各图像的全景拼接,而且可对影响全景图像拼接精度的各参数进行定量分析,试验结果表明:1本文提出的柱面成像方程和全景拼接方法可用于不同数目相机及倾斜成像下的全景拼接;2利用成像方程推导的误差方程可知,全景图像拼接的精度受焦距误差、中心误差和旋角误差的影响,其中,焦距误差可通过图像重采样的方法校正,中心误差与摄影物距密切相关,而旋角误差主要受拼接相机数目的影响。     

对比传统低空航测的无人机倾斜摄影测量精度评估

国内倾斜摄影测量技术目前仍处于快速发展的推广阶段,其成果精度高度依赖于航测生产全流程中各航测参数的选取,很难实现对其绝对精度的定量分析。针对这一难点,本文采用对比分析的方式,以传统低空航测为参照,在严格统一外部数据采集条件、解算参数的基础上对无人机倾斜摄影测量进行精度评估与分析,探索无人机倾斜摄影测量的突出技术优势。试验共涉及12种主流航测模式及52种地面控制点,采用递进布设方式对比分析其成果精度,并完成了倾斜摄影测量对比传统低空航测的量化分析。本文可为倾斜摄影测量精度评估提供一定的参考,具有较好的工程实践指导意义。     

基于多目摄影精细化重构的无人机泥石流灾害探测技术

近年来西南地区地质灾害频发,无人机航测技术在地质灾害探测中具有明显优势。本文采用垂起固定翼无人机作为平台,搭载五镜头多目摄影相机,探测获取了凉山州龙门沟泥石流形态、沟道、物源及分区等相关参数,阐述并讨论了五镜头多目摄影相机的优势和无人机航测技术在泥石流灾害探测中的具体应用方法和应用效果。结论如下：(1)五镜头多目摄影相机与传统单目相机相比,具有能够从垂直、倾斜多个不同角度采集数据的优势,获取的高清影像数据经过精细化重构后生成的正射影像、三维模型纹理更加全面、分辨率更高;(2)利用精细化重构生产的正射影像和三维模型,解译出泥石流灾害区滑坡、崩塌、岩堆、危岩落石物源总计21处,并根据平均厚度和面积估算出各物源物质的净储量和动储量,为防治设计提供了数据基础;(3)无人机航测技术具有机动灵活、应急性强、勘察范围大、可溯化强、飞行成本低等优势,在灾害探测中具有较高的推广价值和意义。     

无人机仿地倾斜摄影建模精度浅析

无人机倾斜摄影测量通过搭载多种传感器对地多视角拍摄扫描,快速获取基础测绘数据而被广泛应用。然而,传统恒高航摄像片因中心投影成像原理在地形高差明显的地区产生像点差异,严重影响了建模精度和模型纹理特征的表达和显示。随着测绘科学技术发展,无人机仿地飞行技术改善了大高差引起的位移差异,为精细化建模提供重要技术支撑。本文在贵州省毕节市某水利枢纽项目采用D2000无人机搭载5镜头的D-OP3000倾斜摄影模块仿地飞行,获取倾斜航摄数据,分析建模精度。实验结果表明,该方法符合精细化建模精度要求,为获得实景三维模型提供可靠的数据基础。     

基于旋翼无人机倾斜摄影测量的城市三维实景建模研究

针对旋翼无人机倾斜摄影在三维建模的可行性及精度是否满足测量要求问题,本文以兰州市某区为例,利用ContextCapture软件对旋翼无人机倾斜摄影采集的数据进行了三维实景建模,并采用测区范围内均匀采集的外业实测控制点、检查点及测量数据验证所建立体模型的平面精度及测量精度。实验表明:采用多旋翼倾斜无人机获取数据,建立实景三维模型的中误差小于2像素,为后期行业应用提供了一定技术参考。