多角度倾斜摄影系统三维量测方法研究

多角度倾斜摄影技术由于其独特的摄影成像方式,可获取不同视角的影像信息,已成为国内外学者研究的热点之一。根据近几年国内研发的倾斜摄影系统的成果,文中从单张倾斜影像的特点出发,计算出倾斜影像不同点位的动态比例尺,进而研究利用单张倾斜影像直接量测地物长度、高度和面积的方法,并在开发的系统中利用实验数据证明该方法的精度和可靠性。     

基于Pictometry倾斜影像的三维城市模型纹理映射

由于倾斜影像的直观性,目前,倾斜航空摄影测量在摄影测量领域再次成为焦点.倾斜影像能显示出地物丰富的三维信息,它们不但被广泛地应用于三维量测和可视化,还被应用于三维城市模型的构建中.Pictometry公司开发一种中幅面数字影像系统用于获取垂直影像和倾斜影像.文中介绍Pictometry公司的中幅面数字影像系统,并提出一种基于Pictometry数字倾斜影像进行三维城市模型纹理映射的方法.     

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。     

空地一体化三维实景服务关键技术研究

借助倾斜摄影测量平台和全景移动测量系统获取倾斜摄影影像与激光高清全景相片,在此基础上,研究两者间的时空统一基准,实现倾斜摄影影像与地面街景的无缝集成,突破点云与街景影像的高精度配准,探讨激光高清全景新载体下的定位、量测、增强显示等技术,进一步探索基于倾斜摄影与全景移动测量系统的空地一体化实景服务模式关键技术。     

基于倾斜摄影的三维城市建模研究

基于街景工厂与徕卡RCD-30倾斜摄影测量系统,研究了快速处理高分辨率、大数据量倾斜影像的技术流程,并以实际项目为例进行了数据处理,对项目的模型接边、模型效果、模型精度进行了分析和总结,对倾斜摄影技术在我国大规模的应用具有一定的指导意义。     

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。     

利用摄影基线改进SIFT算法

影像匹配是利用航空影像获取同名点和DEM的关键技术之一,而大倾斜影像的匹配问题也是目前匹配技术发展的难点。针对这一问题,本文研究了SIFT和ASIFT算法,并基于航空影像之间的摄影基线对ASIFT算法进行了改进,在成像模型中加入倾斜角度和平移变量,在一定程度上解决了大倾斜航空影像的自动匹配问题,并给出了试验结果。     

一种倾斜影像外方位元素计算方法

提出一种利用相机POS数据和少量影像数据标定倾斜相机间位置关系并计算倾斜影像粗略外方位元素的方法。首先对选取的垂直和倾斜影像进行影像匹配,获得精确同名点坐标;然后垂直影像同名点对前方交会获得地面点坐标,接着倾斜影像后方交会获得其外方位元素;最后利用倾斜和垂直影像的外方位元素标定子相机间的相对关系,并根据相对关系求出所有倾斜影像的外方位元素。采用AMC580倾斜影像数据进行试验,结果表明:提出方法可求得所有倾斜影像的粗略外方位元素,并验证了外方位元素的直接对地定位精度,证明了该方法的可行性。     

倾斜立体影像匹配若干问题研究

倾斜摄影技术是近年发展起来的一项高新技术.航空倾斜摄影系统颠覆了以往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,同时从垂直和倾斜角度采集影像,将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界,已成为当前获取空间信息的有效方式之一,在三维城市建设等领域有着独特的优势.由于在获取影像过程中传感器视角发生显著变化,导致影像间存在较大的几何和辐射畸变、同名区域遮挡等问题,加大了计算机自动确定同名特征的难度,直接导致了倾斜影像空三解算及地物空间信息提取相对传统航测影像更为困难.因此,研究倾斜立体影像的可靠自动匹配算法对推动倾斜航空摄影测量快速发展具有重要的理论和实用价值.     

基于Street Factory的城市三维模型构建方法研究

提出基于Street Factory的倾斜影像处理与三维模型快速构建方法,并用实际的Lecia RCD-30倾斜影像数据进行试验,对其中的控制点布设、模型精度等进行研究,可为倾斜影像在三维模型快速创建中的大规模应用提供一定的经验指导与技术支持.     

航空倾斜摄影系统多相机姿态安装误差检校

针对航空倾斜摄影系统多相机间相对关系的姿态误差,提出一种利用下视影像密集匹配点云约束的联合平差多相机姿态安装误差检校方法。文中方法以共线方程为基础,通过联立倾斜立体像对连接点、下视影像密集匹配点云数据提供的高程约束虚拟观测值,采用非线性最小二乘SQPM算法求解倾斜影像的外方位元素改正数,从而解算下视相机与倾斜相机间的姿态安装误差。为了保证连接点可靠性,提高虚拟观测值的有效性,采用下视影像密集匹配的点云约束倾斜影像立体连接点匹配和分布优化过程。利用SWDC-5倾斜摄影系统获取的数据进行实验,通过原始姿态检校参数将下视影像生成的密集点云投影至倾斜立体影像上,在像方有22个像素左右的误差,采用文中方法检校后,像方误差减少到0.29个像素。     

基于多视角倾斜影像的DSM自动提取技术

基于多视倾斜影像的建模技术定位精度高,节省人力和物力,适用于大规模的城市三维建模。针对倾斜影像存在严重的几何畸变和辐射畸变,遮挡比较严重,自动提取DSM(数字表面模型)难度较大的问题,本文对影像连接点提取、光束法平差、影像密集匹配等技术进行研究,在分析倾斜影像特点的基础上提出了自动匹配生成DSM(数字表面模型)的新思路。     

基于倾斜摄影的影像检索及量测探讨

介绍了倾斜摄影影像检索和单斜片量测的基本原理、流程,根据倾斜摄影工程的特点,分析了工程应用中的现实需求,指出了该系统研发的必要性及其在工程应用中的实际作用,并通过真实的倾斜摄影工程数据对该系统的功能进行了展示和说明。     

非垂直摄影条件下相对方位元素解算方法研究

改进了传统近似垂直摄影条件下的立体像对相对定向算法,提出了一种基于倾斜摄影条件下的解算立体像对相对方位元素的新算法,并将其应用于不同视角倾斜影像组成的立体像对的相对定向。以单独像对相对定向系统为基础,重新推导了小倾斜情况下的共面条件方程形式,进一步分析了大倾斜情况下的解算工作,给出了重新确定相对方位元素初值和对倾斜像片像点坐标进行旋转变换这两种方案。为了验证本文方法的正确性,用Z/I DMC面阵数字相机拍摄的嵩山地区检校场的航空影像进行测试。实验结果表明:本文提出的方法能够解决倾斜摄影条件下非下视影像或旋角过大影像的相对定向问题,解算结果满足了相对方位元素精度要求。     

SFM的倾斜航空影像空中三角测量

针对传统空中三角(简称空三)测量方法处理倾斜航空影像的不足,提出了一种基于SFM算法的倾斜航空影像空三测量方法。首先利用垂直影像空三结果获取初始区域网模型,垂直影像空三解算可通过常规的空三算法或现有的软件获取。然后采用SFM算法,在初始区域网模型的基础上,递增式地恢复倾斜影像的外方位元素,最后将垂直影像和倾斜影像联合进行绝对定向、区域网光束法平差。选用玉树数据进行空三试验,结果表明:本文提出的SFM方法能够精确解算出倾斜航空影像的外方位元素,且空三结果优于现有倾斜影像空三软件Pix4Dmapper,可以作为一种倾斜航空影像定向方法。     

基于PixelGrid的倾斜影像三维建模技术研究

随着倾斜摄影测量技术的快速发展,倾斜影像在城市三维建模方面相比于常规正射影像具有一定优势。本文基于PixelGrid软件对倾斜影像空三加密技术进行研究,并在空三成果的基础上,探索基于PixelMAX模块的倾斜影像三维建模技术。结果表明,本文所述方法效率高、成本低,构建的模型能够应用于城市功能的三维信息精细化管理。     

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。     

基于倾斜摄影测量的纹理自动重建研究

倾斜摄影测量技术是近年来研究的热点,获取的影像可作为城市三维模型的纹理。本文基于倾斜影像,提出了一种航片-模型自动纹理映射的新方法,该方法利用共线关系进行空间点匹配,并对倾斜影像像素进行重采样,将像素重写在模型侧面和顶面,从而实现模型纹理重建。该方法在实现过程中有两个关键点,其一是最优影像选取,其二是无遮掩影像的获取,为了解决这些问题,本文提出了相应的算法。最后,基于VC++平台,在倾斜影像与三维模型间进行了纹理映射实验。实验证明,本文提出的新方法可以自动完成纹理映射,这种方法简单、高效,适宜于大范围内三维模型纹理重建。     

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。     

基于直升机平台的大连市城区倾斜摄影

根据大连市城区空域特点,对大连市城区开展高分辨率倾斜摄影进行了研究。以直升机为摄影平台搭载SWDC-5进行倾斜摄影;并对获取数据的飞行质量、影像质量、空三加密成果进行了检验。结果表明,直升机平台适用于低空航空摄影,且能保证获取影像的成果质量。