多种下垫面作业区域的无人机倾斜摄影智能化航线规划方法

传统的无人机倾斜摄影航线规划方法涉及知识面较广、专业性较强、自动化程度较低,且较少考虑不同下垫面作业区域的航线规划。本文针对平坦区域、高层建筑物区域、平坦与高层建筑物混合区域、山地或丘陵地区,依据倾斜摄影基本原理,综合考虑成图区域、成图分辨率、图像重叠度、纹理覆盖度和地形地貌等诸多因子,分别设计了相应的航线规划方法,并依此研发了一套智能化的航线规划软件,该软件人机交互较少,大大降低了无人机倾斜摄影航线规划的门槛,使得无人机倾斜摄影技术变得触手可及。     

无人机倾斜摄影技术下的三维精细模型建构

利用无人机倾斜摄影技术可以提升复杂桁架结构的三维建模精度,本文加大倾斜摄影拍摄密度,增加对特定区域的多角度重叠数据量,以及引入深度卷积神经网络对倾斜摄影图像数据进行预处理,排除摄影图像中移动因素对建模过程的干扰,从而实现建模精度的提升(26倍).证实无人机倾斜摄影测量方法对强干扰条件下的复杂桁架结构高精细度建模有工程实...     

无人机倾斜摄影在农村不动产测量中的应用

本文研究了无人机倾斜摄影在农村不动产确权测量过程中的技术革新策略,分析了农村不动产测量的任务,同时分析了无人机在农村区域的空域环境,发现应通过机器学习方法解决局部湍流带来的无人机倾斜摄影图像的平行四边形畸变和梯形畸变.使用卷积多列神经网络基于无人机机载设备(陀螺仪、加速度计、GPS等)提供的融合数据,对OpenSVG位图引擎提供图像修正参数,将修正的数据通过Smart 3D工具包软件进行后续分析.在不改变传统方案其他工作流要素的情况下,通过融入上述图像数据预处理过程,使测量结果精细化程度增加,村民代表对测量结果的主观感性评价也得到提升,即该技术革新不但具有工程价值,还具备一定的社会价值.     

无人机不同航线倾斜摄影建模方法比较及改进

对多旋翼单镜头无人机不同航线规划下倾斜摄影模型重建方法进行了研究,对同一建筑使用网带式航线和全方位航线建立倾斜摄影模型,并从模型的完整性及不确定性误差两个方面进行了分析.结果表明需要大面积采集数据,可使用网带式航线;对单个建筑物等进行高细节建模,则应该采用全方位的倾斜摄影建模方法.若结合两者进行模型建立,效果更佳,计算成本相应提高.     

无人机遥感真正射影像高精度制图

近年来无人机低空遥感技术不断发展,利用无人机影像生成的真正射影像（TDOM）在成图精度、制作流程方面仍有提高的空间。本文采用固定翼无人机和专业摄影相机采集影像,布设地面控制点,提出了利用运动恢复结构（SfM）和多视立体视觉（MVS）工作流来生成高精度数字表面模型（DSM）和数字正射影像（DOM）的方法;对遮蔽倾斜部分进行阴影检测、DSM修编和多视影像纹理补偿生成TDOM;最后用TDOM上随机分布的检查点进行精度检查,水平精度为3.3 cm,垂直精度为7.5 cm;消除了DOM中倾斜和阴影部分,使建筑物保持垂直视角,生成的满足1：500比例尺高精度并消除倾斜阴影的TDOM可用于农村宅基地确权、国土规划设计等领域。     

基于摄影测量匹配点云估算建筑表面太阳辐照度

针对现有建筑物太阳辐照度评估方法难以同时兼顾建筑屋顶和立面,激光点云数据成本较高,不适合计算大范围、高密度获取建筑表面点云问题。本文提出了一种基于倾斜影像密集匹配点云进行建筑物表面太阳辐照度一体化评估方法。该方法通过无人机倾斜影像获取感兴趣区域的建筑物三维模型,结合阴影仿真算法和简化后的太阳辐射模型,对建筑物表面进行阴影仿真和太阳辐照度计算。经对比试验验证,本文方法能够准确计算建筑表面太阳辐照度,有效拓展了倾斜摄影测量的应用范围,为协助建筑师设计建筑表面和最大化利用建筑表面太阳能提供了可靠的数据支撑。     

无人机倾斜摄影测量数据获取及处理探讨

随着科学的发展,无人机的应用越来越普及,人们对无人机数据精度的要求越来越高,数据类型也越来越多样化。本文根据倾斜摄影测量的工作原理,阐述了小型无人机搭载倾斜摄影设备进行数据获取的工作方法,并对获取的影像进行三维建模处理,通过对倾斜摄影技术在实际应用中数据获取与处理的探讨,对影像处理效果分析,为倾斜摄影测量技术的应用推广提供了技术支持。     

基于无人机倾斜摄影测量的建筑物平立面一体化测图

城市建筑物的管理需要其平面、立面图作为资料依据,传统测量方案不能满足建筑物维护和改造高效率、精细化的测图需求。针对这一问题,本文运用无人机倾斜摄影测量的方法进行了建筑物平面、立面测图,阐述了倾斜摄影测量总体技术路线,采用了单镜头多旋翼无人机做为飞行平台,结合实际工程设计了控制点布设方案以及飞行方案,详细地介绍了从数据采集、数据处理、三维建模以及建筑物平立面数字线划图绘制的整个工作流程,并对制图成果进行了精度分析。研究结果表明：本项目利用无人机倾斜摄影测量技术进行建筑物平立面测图的精度为0.058 m,满足研究区域内建筑物改造与修复的需要,说明了将无人机倾斜摄影测量应用于建筑物平立面测图是可行的。     

无人机倾斜摄影测量在房屋建筑面积测算中的应用

针对目前房屋建筑面积测量外业工作强度大、测量精度低、成图效率低等主要问题,本文提出了基于无人机倾斜摄影测量的房屋建筑面积测算方法。首先从无人机倾斜摄影、实景三维建模、数字正射影像制作、三维数字化测图、图件制作和面积指标计算等方面进行了研究,然后对试验结果进行了精度评定。结果表明,地形图平面位置中误差为4.6 cm,高程中误差为4.2 cm,房角点点位中误差为4.6 cm,建筑物边长中误差为4.5 cm,房屋建筑物面积较差小于城市商品房二级精度面积限差,各项精度均符合国家标准规范要求,该方法用于房屋建筑面积测算是可行的。     

结合深度学习和图割法的遥感影像建筑物检测

提出一种基于卷积神经网络和图割法的自动提取高分影像建筑物的方法。首先,通过卷积神经网络定位与检测建筑物的位置,逐一提取单个建筑物轮廓,利用检测结果分别建立建筑物和非建筑物的高斯混合模型（GMM）,然后结合最大流最小割的图像分割方式实现全局优化,完成建筑物初步提取,最后用形态学进行优化。通过试验证明了该方法的可行性。     

无人机倾斜摄影测量技术在可建设城市屋顶光伏资源调查中的应用

针对目前可建设光伏屋顶面积实测工作强度大、成图效率低、要素难以测全等问题,本文提出了无人机倾斜摄影测量辅助光伏屋顶面积测算的方法。本文从倾斜摄影、三维建模、内业成图等方面进行研究,并对测量成果进行精度评定。结果表明,三维模型平面位置中误差为3.9 cm,高程中误差为4.3 cm,建筑物房角点中误差为3.1 cm,建筑物边长中误差为3.1 cm,房屋建筑物面积较差小于城市商品房二级精度面积限差,在案例中检测的各项精度均符合国家标准规范要求,因此本文方法用于可建设光伏屋顶面积测算是可行的。     

基于深度学习的异源立体影像对匹配方法

相对于同源影像立体匹配,基于无人机倾斜摄影与近景摄影获取的异源影像在空间特征、视场角及分辨率等方面均存在较大的差异,给影像匹配带来困难。本文利用基于单应性变换的卷积神经网络提取特征点,在匹配阶段采用交叉注意力机制的图神经网络进行特征点匹配。该方法较好地克服了异源影像间因存在较大视差和扭曲变换而导致的匹配效果较差的问题,并以河北省廊坊市大城县的马家祠堂为试验数据,对比传统SURF(加速稳定性征)算法与深度学习算法的匹配效果。结果表明,基于深度学习算法对存在大视角差异的异源影像的匹配率更高。     

联合星载光学与SAR图像的城市大面积建筑物高度快速提取

星载高分辨率光学图像与SAR图像广泛应用于城市建筑物高度提取,但光学图像存在缺少相关卫星参数的情况,而SAR图像则存在散射特征不完整以及提取效率低等缺陷。针对以上问题,本文提出一种联合高分辨率星载光学与SAR图像的城市大面积建筑物高度快速提取方法。首先,结合支持向量机(SVM)和形态学阴影指数(MSI)快速提取光学图像中的阴影并自动测量阴影长度;之后选择多个合适样本,基于模型匹配法从SAR图像中提取高度;最后将高度与阴影长度作线性回归分析,建立数学模型来提取其他建筑物的高度。该方法将不同卫星系统的数据和特征相结合,互相弥补各自缺陷,不仅提高了效率、降低了成本,同时满足精度要求。     

一种倾斜摄影测量空地融合三维高精度建模方法

无人机倾斜摄影测量及实景三维建模可以弥补传统航空摄影测量方式获取地表建筑物侧面纹理的不足,同时建模效率与纹理真实性要远高于传统人工三维建模,成为当下测绘专业实景三维建模的关键技术方式。但是,由于无人机从空中获取的多视角影像中仍存在一定视角缺陷,导致建筑物外立面所建模型存在一定质量问题。本文提出的空地融合倾斜摄影测量建模方案是通过低空无人机与地面摄影的方式获得建筑物外立面更精准的影像,弥补无人机倾斜摄影测量在因遮挡问题造成获取的影像数据源不足及分辨率低等问题,提高外立面纹理细节与精度,将如此获得的多源影像进行融合建模,可明显提高建模的效果与质量。     

地面点云与倾斜摄影融合精细化实景建模研究

三维地图模型越来越广泛地被应用于三维城市设计、城市规划。随着无人机的迅速发展,为倾斜摄影测量提供了新的平台。然而单纯使用无人机倾斜摄影测量进行三维地图模型的生产,在屋檐、门廊等局部遮挡的部位,无法构建出建筑物的轮廓。本文针对无人机倾斜摄影测量的不足,探讨利用ICP算法对地面点云进行配准,从而将配准后的地面激光点云与无人机倾斜摄影融合,实现精细化建模的可行性。结果表明：通过ICP算法,可以实现地面激光点云与无人机倾斜摄影测量数据的高精度配准,避免因两者数据无法融合到一起而导致模型分层的现象。配准后的地面激光点云与无人机倾斜摄影测量数据进行精细化建模,消除了无人机在空中因遮挡无法全面获取建筑物航测数据的影响,生产的三维地图模型在遮挡的屋檐及门廊下的建筑物纹理清晰,几何结构完整。     

脉冲耦合神经网络的遥感影像城市道路提取

针对高分辨率遥感影像中阴影对道路提取产生较大干扰的问题,提出了一种基于脉冲耦合神经网络(PCNN)的城市道路提取方法。该方法首先在近红外波段检测并消除阴影和水体的影响,并使用PCNN对消除阴影后的灰度图像进行分割处理;然后使用形态学建筑物指数(MBI)和归一化差分植被指数(NDVI)分别提取出建筑物和植被信息,消除建筑物和植被的影响;最后提取受行道树影响较大的道路,并对处理后的图像作数学形态学法的处理。该文以深圳市SPOT-7高分辨率影像进行实验。实验表明,该方法能保留原始的道路边缘细节信息,并对阴影具有很好的抗干扰作用,提取的道路信息具有很好的连续性和完整性。     

土石方快速测算的方法研究

本文研究GPS、地面三维激光扫描和倾斜摄影测量三种快速测算土石方的方法。GPS技术采用(方格网法和DTM法)两种方法测算,地面三维激光扫描采用激光点云建模测量体积的方法,倾斜摄影测量采用无人机影像建模测算体积的方法。研究结果表明:传统土石方测量方法,外业采集效率较低,测算的精度较低。采用三维激光扫描技术和倾斜摄影测量技术的方法,能够快速获取现场数据,提高土石方测量效率,精度相对于传统测算方法较高,对工程的工期、投资和规划设计都有着重要的意义。     

倾斜摄影三维建模在城市规划建设中的应用

随着无人机航空摄影技术的快速发展,倾斜摄影技术的出现在城市规划建设以及城市建筑物真实三维信息可视化过程中发挥出了巨大的优势,根据实景三维模型的特点挖掘该成果的应用领域亦是现阶段的研究热点。本文将根据实例介绍无人机倾斜摄影实景三维模型在城市规划建设中的应用,详细阐述采用无人机倾斜摄影系统进行影像数据获取到使用倾斜摄影软件进行实景三维模型制作的技术流程,以及该成果在城市规划建设中的应用方法。     

结合Harris-Laplace与SIFT特征的无人机倾斜影像拼接

针对无人机影像存在仿射变形与阴影问题,本文提出应用Harris-Laplace与SIFT特征的倾斜无人机影像匹配方法。首先,提取具有光照、影像噪声、尺度不变性的Harris-Laplace关键点,并计算关键点的主方向,生成特征点;然后采用SIFT特征描述子对第一步提取的特征点进行表达;最后,采用BBF方法提取初始匹配点对和最小二乘法约束的均方根误差(RMSE)剔除。实验结果表明,该算法在存在仿射变形、高大建筑物阴影的影像匹配表现较好的结果。     

倾斜摄影在建筑密集区1∶500现状测量中的应用研究

倾斜摄影技术在数字城市建设、城市管理和应急救灾等领域得到了广泛的应用,其数据采集和数据处理技术已日趋成熟。本文结合案例梳理了基于无人机航摄成果数据进行1∶500地形图测绘生产过程中的重要环节,总结了利用无人机倾斜摄影数据开展建筑物密集区1∶500现状地形图测绘的适用性、作业步骤及以应用效果。