消费型无人机倾斜摄影测量三维重建精度验证

以西宁市某区域的城镇数据为例,首先采用飞马D200无人机搭载的SONY ILCE-6000相机采集影像数据,利用infor软件的MATCH-AT模块与Context Capture 结合构建实景三维模型．然后,通过多视倾斜影像数据的两次平差方法实现大区域多视倾斜影像数据的整体平差;结合多视倾斜影像的密集匹配、纹理自动映射算法,构建高精度的实景三维模型．最后,通过实验对空三精度、三维模型精度进行统计,基本满足1∶500大比例尺测图要求,为高精度三维模型的构建提供一种思路.      

消费型无人机倾斜序列影像三维重建研究

以西宁市某城镇区域为例,首先利用大疆DJI M600Pro无人机搭载的DG3 Pros倾斜摄影系统采集影像数据;再利用PhotoScan影像匹配模块处理无人机倾斜影像获取的多视影像数据同名点坐标;然后利用GodWork的AT模块进行引入曝光延迟的光束法区域网平差,并通过分块平差与整体一致性平差实现大区域多视倾斜影像数据的整体平差;最后利用Smart3D完成多视影像密集匹配和纹理自动映射,生成高精度的三维模型.通过控制数据对空三加密、三维立体模型进行了精度验证,结果表明,其精度能满足大比例尺测图要求.     

倾斜摄影技术的单体塔式建筑物三维重建方法

针对塔式单体建筑物形状不规则导致三维模型构建失败,提出倾斜摄影技术的塔式单体建筑物三维重建方法. 选用消费型多旋翼无人机搭载单镜头的相机,通过环线拍摄的方式获取多视影像数据,通过ContextCapture软件对获取的多视影像数据进行处理,构建塔式建筑物的实景三维模型,利用外业控制点、纹理细节信息对生成的三维模型精度评定. 试验表明:环线航拍获取多视影像数据构建三维模型,精度较高、模型纹理信息缺失少、完整度高.      

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.     

消费型无人机在河道精细化三维构建中的应用

针对消费型无人机倾斜摄影测量技术获取河道大区域复杂地形多视影像存在一定局限性,导致河道实景三维模型存在空洞与缺失问题,提出消费型无人机在河道精细化三维构建中的应用方法。通过不同航拍方式获取目标区域详细的多视影像数据,结合多种成熟软件进行河道区域精细化建模,有效地解决三维模型存在空洞与缺失问题,获取了高精度、精细化实景三维模型,为大区域、复杂情况的河道精细化建模提供一种思路。     

消费型倾斜无人机用于三维重建

针对倾斜无人机影像在三维重建与大比例尺测绘产品生产中的精度难以满足问题,本文首先对连接点进行全局抽稀与局部抽稀相结合的方式对稀少控制点进行补充,然后进行高精度GPS辅助区域网平差,最后利用倾斜无人机影像进行三维重建并进行精度分析。结果表明,在生成的三维模型上编辑生成1∶500地形图的方法满足1∶500地形图成图精度要求。     

基于多视影像匹配模型的倾斜航空影像自动连接点提取及区域网平差方法

自动可靠地获取精确且均匀分布的连接点并进行区域网平差解算,是使用倾斜航空影像进行高精度测绘、三维信息提取和三维城市模型构建等应用的前提。本文提出了一种实用化的大重叠率倾斜航空影像的全自动连接点匹配和联合区域网平差方法。一方面,针对倾斜航空影像因遮挡严重、尺度变化大和几何变形严重而引起的同名点匹配困难问题,充分利用POS数据和平均飞行高度等初始数据,同时顾及这些数据的误差,通过有效组合一种改进的ASIFT算法和基于窗口的多角度多视影像匹配模型(WMVM),使用由粗到细的多分辨率分层匹配策略完成连接点的全自动提取;另一方面,在传统的最小二乘光束法平差的基础上,根据倾斜航空影像数据的特点,提出了基于稳健估值原理的粗差自动探测与剔除关键算法。最后,利用多组典型试验区域的倾斜航空影像数据试验结果验证了所提算法的可靠性、精度和实际性能。     

无人机倾斜摄影测量在城市竣工测量中的应用研究

以某小区竣工测量为研究对象,从无人机倾斜摄影测量原理出发,对无人机倾斜摄影测量中航线设计、像控点布设、多视影像匹配及自动空三等关键技术及技术流程进行了介绍。重点对无人机摄影测量数据与全站仪测量数据进行精度验证。结果表明,无人机倾斜摄影测量精度满足城市竣工测量精度要求。     

倾斜摄影测量的城市真三维模型构建方法

针对如何基于近年来新推出的倾斜摄影测量技术快速构建城市真三维模型的问题,在研究分析国内基于该技术构建三维模型方法的基础上,提出了利用Street Factory系统,结合少量人工干预快速构建城市真三维模型的方法。采用倾斜影像联合空中三角测量技术,实现了多角度倾斜影像的一体化区域网平差;通过多视影像密集匹配和自动纹理关联,实现了高精度真实三维模型的构建。基于RCD-30倾斜相机获取的西安大雁塔景区倾斜影像,开展城市真三维模型构建试验。结果表明,所提方法构建的城市真三维模型满足相关规范的要求,适合大规模区域城市三维模型快速构建,对测绘生产单位规模化生产具有一定的参考价值。     

基于无人机倾斜影像的数字校园三维重建

为研究基于无人机倾斜影像的数字三维重建的优缺点,对传统的三维模型重建方法与基于无人机倾斜影像重建三维模型的方法进行了对比分析。实验结果表明:传统的建模方式耗时比较长,但是模型精细;而基于倾斜影像重建三维模型方式可以快速获取大场景模型,但是模型细节较差,仍需后续进行手工修复。因此,实际建模需要根据需要,将二者结合起来,取长补短,发挥各自优势。     

无人机倾斜摄影铁路轨道线高精度自动重建

针对既有铁路测绘上线难、作业效率低及测量精度不足的问题,本文提出了一种基于无人机多视图几何原理的铁路轨道线高精度重建方法。首先从无人机影像上提取线特征;然后采用像方测度获得候选匹配线,基于物方距离测度进行Powell优化,获得精确的钢轨线匹配结果;最后,将影像钢轨线匹配结果作为观测值,以钢轨线反投影距离作为测度,最小二乘优化物方钢轨直线段坐标。试验结果表明,本文方法实现了影像轨道线自动匹配与高精度平差解算,像方反投影残差优于0.5像素,轨距和高程的内符合精度分别为0.006和0.005 m。解算成果的平面高程绝对定位精度可达到2 cm左右,平差模型收敛性良好,可以满足工程应用的需要。     

基于深度残差网络的机载LiDAR点云分类

机载LiDAR点云的分类是利用其进行城市场景三维重建的关键步骤之一。为充分利用现有的图像领域性能较好的深度学习网络模型,提高点云分类精度,并降低训练时间和对训练样本数量的要求,本文提出一种基于深度残差网络的机载LiDAR点云分类方法。首先提取归一化高程、表面变化率、强度和归一化植被指数4种具有较高区分度的点云低层次特征;然后通过设置不同的邻域大小和视角,利用所提出的点云特征图生成策略,得到多尺度和多视角点云特征图;再将点云特征图输入到预训练的深度残差网络,提取多尺度和多视角深层次特征;最后构建并训练神经网络分类器,利用训练的模型对待分类点云进行预测,经后处理得到分类结果。利用ISPRS三维语义标记竞赛的公开标准数据集进行试验,结果表明,本文方法可有效区分建筑物、地面、车辆等8类地物,分类结果的总体精度为87.1%,可为城市场景三维重建提供可靠的信息。     

无人机倾斜摄影支持下的1∶500高精度三维测图方案及应用

研发了一种适合于大范围1∶500的无人机测图方案,围绕平面和高程点位中误差在5 cm以内这一核心目标,从无人机的平台稳定性、空中精准定位飞控、空三与三维建模及模型与影像结合的多视角测图等方面进行了设计。在广州马沥村的应用表明,本文研究的无人机倾斜摄影方案可以满足1∶500高精度的三维测图,并具有较高的效率。     

Voronoi图在无人机航空影像匹配中的应用

提出了顾及无人机航空影像地面覆盖范围的影像空间位置Voronoi图的生成方法,利用基于局部特征不变算子在多视影像匹配过程的可传递特性,使用影像的Voronoi图邻域关系开展多视影像的匹配,既保证了多视影像间匹配点的重叠度,又提高了多视影像间的匹配速度。     

无人机采场图像二维经验小波变换降噪研究

针对传统图像降噪方法难以适用于露天矿无人机(UAV)图像降噪的问题,该文提出了一种基于经验小波变换(EWT)算法思想的露天矿UAV图像快速降噪方法。采用Littlewood-Paley小波算子检测提取UAV图像噪声特征,以提高阈值函数匹配精度;借助改进的自适应H阈值函数对UAV图像噪声进行计算,提高UAV图像边缘细节度;并通过二维经验小波变换逆重构,从而提高UAV图像纹理精度。实验结果表明,本文算法能够实现露天矿UAV图像的快速降噪,保留边缘细节和纹理特征,并具有较好的降噪效果。     

顾及影像拓扑的SfM算法改进及其在灾场三维重建中的应用

快速、准确的大场景影像三维重建技术可为灾害应急响应和灾情评估提供重要的决策依据。本文针对运动恢复结构(SfM)算法效率低的问题,提出了一种顾及影像拓扑关联关系的拓扑-运动恢复结构(TSfM)算法。TSfM算法利用低空无人机(UAV)自身的飞控记录构建影像拓扑关联关系,缩小了特征匹配时的影像搜索范围,与传统SfM算法相比,影像匹配的时间复杂度由O(n2)降低为O(n)。实验结果表明,TSfM算法实现了基于无人机影像序列的灾场快速三维重建,重建模型的相对精度与SfM算法的重建精度一致。将该方法用于四川芦山地震UAV影像三维重建,可检测出地震滑坡体及其形态信息。     

基于Smart3D三维模型的大比例尺地形图测绘精度分析

近几年来,随着无人机技术的迅猛发展,无人机价格也变得相对便宜起来,倾斜摄影实景三维建模变得异常火爆,相关研究成果也是层出不穷。运用Smart3D重建三维模型,在所获得三维模型上进行大比例尺地形的测绘,相对于传统数字测图,更新了传统数字测图的作业方式、节省更多的时间、提高测图的效率、节省成本。在三维模型上进行大比例尺地形图的测绘,最重要的就是保证精度,本文就基于Smart3D重建的三维模型进行1∶500地形图精度的分析。     

3维重构精度估计的矩阵分析方法

3维重构可以由影像序列快捷方便地提取目标的3维几何信息。但3维重构的基础是多视几何理论,其计算是基于矩阵推导的非线性过程,故传统摄影测量理论难以用于评估其误差,本文提出一种3维重构精度的估计方法,采用矩阵分析方法,给出了评定重构精度的推导过程,并结合实验数据验证了精度估计的正确性。