无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评定
无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模分析
无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模分析文/王文州随着经济社会的快速发展以及城市化的不断推进,如何优化城乡未来规划、提供细致的参考内容已成为从业者需要面对的重要挑战。
本文以无人机倾斜摄影测量影响技术的主要优势与特点作为切入,分别基于特征提取以及影响匹配两方面对无人机倾斜摄影影像处理要点进行了分析,同时从空三测量、点云生成、数据优化、修复模型以及数据储存等角度对无人机倾斜摄影下的三维建模流程进行了阐述,以期为相关从业者提供参考。
6061无人机倾斜摄影影像处理要点为确保无人机平台下倾斜摄影影像处理效果,保障最终获取到的数据信息的准确可靠,相关技术团队应当关注到以下几方面技术要点。
特征提取在影像处理工作的开展过程当中,立足于图像拍摄的实际情况对其技术特征进行提取对强化影像处理效率具有至关重要的作用。
常用的无人机倾斜摄影影像特征提取策略主要包括下列几种。
首先是对光谱特征的提取,在针对地物目标进行的倾斜摄影以及测量工作的同时,目标部位的光学特征往往也会通过一定途径进行表现。
通常来说,不同类别、形态以及材质的物体在光谱特征的表现层面也会展现出一定的差异,其亮度规律各有不同,因此技术人员能够通过特定波段当中图像的亮度表现以及光谱特征表现对其进行类别归纳与划分,从而便于后续的辨识、测量与数据处理工作。
其次是对纹理特征的提取,在无人机搭载的倾斜相机当中,地物目标可能会以一定的规律表现出相应的图案,这一图案受地物目标形态、结构以及具体材质的影响较为明显,是图像特征的另一项重要表现,因此在针对无人机倾斜摄影影像进行处理的同时,技术人员还应将图像的纹理特征作为重点进行统计,使图像当中的区域化特征、灰度布局以及环境特点等信息都能够得到相应展现。
最后是按照图像测量目标要求进行的特征提取工作。
在无人机倾斜摄影测量技术的应用过程当中,由于其测量目标以及摄影对象存在一定的差别,因此其特征表现情况以及特征提取同样也各有不同,因此在特征提取的同时,相关技术团队以及影像处理人员还应当明确不同形态与不同领域的图像处理要求,进而保障图像特征提取的准确性与实用性。
无人机倾斜摄影测量技术测量误差来源分析及精度评定
无人机倾斜摄影测量技术测量误差来源分析及精度评定一、引言随着科技的飞速发展,无人机倾斜摄影测量技术凭借其高效、灵活和低成本的优势,在地质勘测、城市规划、农业监测等多个领域得到了广泛应用。
然而,任何测量技术都不可避免地存在误差。
对于无人机倾斜摄影测量技术而言,误差的存在可能直接影响到测量结果的准确性和可靠性,进而影响到相关决策的科学性和合理性。
因此,深入分析无人机倾斜摄影测量技术的误差来源,并对其测量精度进行客观评定,对于提高该技术的测量准确性、拓展其应用领域具有重要意义。
本文旨在通过系统研究无人机倾斜摄影测量技术的误差来源,建立科学的精度评定方法,为实际应用中优化测量方案、提高测量精度提供理论支持和实践指导。
二、无人机倾斜摄影测量技术概述无人机倾斜摄影测量技术是一种基于无人机平台的先进测量技术,它通过搭载高分辨率相机和传感器,以不同角度捕捉地面目标的多维信息。
与传统垂直摄影相比,倾斜摄影能够获取更加真实、丰富的地物信息,为后续的三维建模和数据分析提供有力支持。
该技术的实施通常包括飞行规划、数据采集、数据处理和成果输出四个步骤。
其中,飞行规划是根据测量需求和现场环境制定飞行路线和高度;数据采集是利用无人机搭载的相机和传感器捕捉地面目标的影像和数据;数据处理则是对采集到的影像和数据进行校正、拼接和建模等操作;成果输出则是将处理后的数据以图形、报表等形式呈现出来,供用户分析和决策使用。
三、无人机倾斜摄影测量技术误差来源分析无人机倾斜摄影测量技术的误差来源多种多样,主要可以归纳为设备误差、环境因素、操作误差和数据处理误差四个方面。
1.设备误差:设备误差主要包括无人机硬件误差、相机镜头畸变和传感器偏差等。
无人机硬件误差可能来源于飞行控制系统的精度不足、GPS定位误差等;相机镜头畸变则可能导致影像变形、失真等问题;传感器偏差则可能影响到数据的准确性和一致性。
这些设备误差都会对最终的测量结果产生不同程度的影响。
无人机倾斜摄影测量技术的三维建模与精度分析
视界观OBSERVATION SCOPE VIEW 无人机倾斜摄影测量技术的三维建模与精度分析马媛媛 曹学山 骆永凯(山东无形信息技术有限公司,山东,泰安 271000)摘 要:以无人机倾斜摄影技术为研究对象,为基本原理进行了分析,并以该市的三维建模工作为基础,讨论了该技术在其中的具体应用,分析了技术要点,并总结了应用效果,旨在为类似项目提供参考。
关键词:无人机倾斜摄影;测量;三维建模引言:倾斜摄影技术功能丰富,可以同时满足多种要求,例如定位、图像和摄像头。
因此,可以选择快速移动的固定翼或更稳定的多旋翼,并且它配备有摄影设备和传感器等,可在短时间内收集地理信息。
在这个阶段,无人机倾斜摄影技术的重要性正在逐渐提高,这是城市三维建模的关键技术。
一、无人机倾斜摄影测量基本原理(一)无人机倾斜摄影测量技术无人机倾斜摄影测量法是一项新兴技术,随着诸如无人机制造、航空摄影测量法和计算机视觉等技术的发展而诞生。
斜摄影是在垂直摄影的基础上开发的,主要是将多镜头航拍相机或单镜头相机放在同一载体上,以便从多个角度(例如垂直和倾斜角度)拍照,以获得相同角度的各种图像。
(二)倾斜摄影技术随着国际测绘技术的逐步发展,斜摄影技术应运而生。
它的突破性意义是改变传统的正面摄影方法,解决垂直角度拍摄的局限性,适应多种传感器并从无人机操作。
从多个角度收集信息以创建三维图像。
基于斜摄影技术的应用,生成的三维模型可以更全面,直观地呈现信息,提高三维视场的可读性,丰富地理信息。
在过程意义上,用户还可以获得更强大的真实体验。
(三)倾斜摄影测量技术优点1)无人机具有较强的作战能力,飞行高度合理,可以从多个角度完成相应的任务,例如拍摄和测量数据信息。
2)图像是紧密相关的,即相邻图像之间存在一定程度的重叠,这有助于全面呈现地理信息。
它以传统方式有效地解决了人为干扰过多的问题,可以在整个过程中实现信息的自动匹配,计算机根据程序高效地执行命令。
3)真实模型具有丰富的信息,纹理清晰可见。
无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评定
◎地理信息◎无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评定3D Modeling and Accuracy Evaluation of UAV Tilt Photogrammetry倪尔瑞NI Er-Rui(安徽省第四测绘院)(The Fourth Surveying and Mapping Institute of Anhui Province)【摘要】无人机技术、倾斜摄影测量技术的融合使得测绘技术获得了新的进展,即无人机倾斜摄影测量技术。
文章主要分析了无人机倾斜摄影测量技术、无人机倾斜摄影技术的三维建模方法,并进行了案例分析。
【Abstract】With the continuous development of UAV technology and t订t photogrammetry technology,the integration of the two has made a new progress in surveying and mapping technology,that is,UAV tilt photogrammetry technology.In this paper,the3D modeling met h od of UAV tilt photo g ramme tr*y and UAV tilt photo g raphy is analyzed,and a case study is carried out.【关键词】无人机倾斜摄影测量;三维建模;精度评定[Keywords]UAV;tilt photogrammetry;3D modeling;accuracy evaluation1无人机倾斜摄影测量技术分析1.1无人机倾斜摄影测量技术无人机倾斜摄影测量技术,是通过在无人机底部安装不同角度的高分辨率摄像头,在同一地点对同一地物进行多角度拍摄,采集大量的地物纹理及其位置信息,然后对每个地物点进行立体成像,最终形成三维立体图,同时获取DEM数据。
基于无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评价
measurement control points. The results are as follows the maximum errors in the x y and z directions are 2 5 cm 1 5 cm
and 5cm respectively and the maximum and minimum errors in the plane are 2 9 cm and 0 3 cm respectively. The above
基金项目: 广西科技计划项目( 桂科 AD19110107) ꎻ 广西自然科
新的发展方向ꎮ 传统的航空摄影测量虽能大范围获
(2019010702011314) ꎻ 武汉大学地球空间环境与大地测量教育部重
取地面三维数据ꎬ 但仅能得到物体的空间坐标和顶
目(41604019)
面信息ꎬ 不能获取目标完整的侧面纹理信息ꎬ 由此
research area and a 3D model of Zhuoer Gymnasium is constructed by using Context Capture to process and analyze the images
of unmanned aerial vehicle. The accuracy of three ̄dimensional model is evaluated and analyzed by using the coordinates of field
1. College of Geomatics and Geoinformation Guilin University of Technology Guilin 541006 Guangxi China
倾斜摄影测量的三维建模技术及运用分析
倾斜摄影测量的三维建模技术及运用分析倾斜摄影测量(oblique photogrammetry)是指通过倾斜摄影设备获取倾斜摄影,再通过计算机对倾斜摄影进行处理、分析和测绘,以获取三维地理信息的技术。
在倾斜摄影测量的技术中,倾斜摄影的采集设备主要包括航空倾斜摄影系统、车载倾斜摄影系统和无人机倾斜摄影系统。
与传统的正射摄影测量相比,倾斜摄影测量技术具有获取真实感、精度高、成本低等特点,因此在地图制图、城市规划、文物保护、自然资源调查和管理等领域得到了广泛的应用。
一、三维建模技术1.倾斜摄影三维建模技术倾斜摄影三维建模技术是指利用倾斜摄影获取的影像数据进行三维建模的技术。
倾斜摄影的影像数据包含了地面的真实信息和物体的立体形态,因此可以通过对这些影像进行处理和分析,获取地面地物的三维模型。
倾斜摄影三维建模技术主要包括影像处理、点云配准、模型重建和模型优化四个步骤。
2.点云配准技术点云配准是倾斜摄影三维建模技术中的关键步骤,其主要任务是将不同影像采集得到的点云数据进行配准,以便于后续的模型重建和模型优化。
点云配准技术主要包括特征提取和特征匹配两个步骤,通过这两个步骤可以将不同影像采集得到的点云数据进行配准,从而获取更加精确和真实的三维模型。
3.模型重建技术模型重建是指基于点云数据进行三维模型的构建,根据点云数据中的立体信息和地面的真实信息进行模型的构建。
模型重建技术主要包括点云拟合、曲面重建和建模编辑三个步骤,通过这三个步骤可以将点云数据转换为真实感强、精确度高的三维模型。
模型优化是指对于已经构建的三维模型进行修复和优化,以提高模型的真实感和精度。
模型优化技术主要包括模型简化、纹理贴图和模型修复三个步骤,通过这三个步骤可以使模型更加真实、完整和精确。
1.地图制图领域地图制图是倾斜摄影三维建模技术的一个重要应用领域,倾斜摄影可以获取地面地物的真实信息和立体形态,因此可以为地图制图提供真实感强、精度高的地理信息。
无人机倾斜摄影实景三维建模和应用的总结分析(一次分享交流会的记录)
无人机倾斜摄影实景三维建模和应用的总结分析(一次分享交流会的记录)1倾斜摄影技术优势倾斜摄影技术优势或者说最吸引用户的,就是利用倾斜摄影技术可以全自动、高效率、高精度、高精细的构建地表全要素三维模型。
》题目中“无人机倾斜摄影三维建模和应用”有四重含义:一是无人机,二是倾斜摄影,三是三维建模,四是三维模型应用。
》上述四个方面是倾斜摄影技术体系中最重要的内容,需要对每个方面都进行必要的研究,才能更好地推动倾斜摄影技术的进步和应用推广。
2无人机选择》倾斜摄影三维模型的质量主要取决于两个因素:一是影像质量(影像地面分辨率和影像清晰度),二是照片数量(对同一区域的照片覆盖度)。
》从实际建模效果来看,要想获得完整清晰、可供高精度量测的三维模型,建筑区倾斜影像的分辨率要达到2~3厘米、一般地区要达到5~6厘米,照片的平均覆盖度要达到30度重叠以上。
(注:这里可能只是项目当中的一些感悟总结,具体精度视项目需求而定)》因此,多旋翼无人机是进行建筑区倾斜摄影的首选,一般地区的倾斜摄影则可选择小型电动垂直起降固定翼无人机。
多旋翼无人机》先后调研、参与研制和使用了多款多旋翼无人机。
四旋翼无人机因载荷指标不够,可靠性极差,不满足应用需求;六旋翼无人机在高频次飞行作业时,经常出现非人为因素的故障,导致坠机或损坏,可靠性不够;八旋翼无人机有一定的动力冗余和飞行可靠性,可以提高作业的安全性和持续性,推荐使用。
》八旋翼无人机的起飞重量应小于7公斤,作业续航时间20分钟,使用远景双镜头摆动式倾斜摄影相机,每架次飞行可获取有效面积0.3平方公里2厘米分辨率的照片约900张。
(注:飞机的选择和使用没有绝对,更多的是根据具体地理环境选择合适的工具而已)固定翼无人机》倾斜摄影飞行对固定翼无人机的基本要求是低空飞行、低速巡航、转弯半径小、操作便利、就近起降等。
》使用油动固定翼无人机进行常规航空摄影,虽然飞行效率和性能都不错,但使用和保养要求高,价格也居高不下。
倾斜摄影测量技术实施流程与精度分析
倾斜摄影测量技术实施流程与精度分析摘要:近年来,无人机低空倾斜摄影测量技术的广泛使用,极大地提升了地面立体建模的效率,然而,目前地面立体建模中,由于缺乏对地面立体建模的有效控制,往往需要对地面立体建模中的像素点进行适当的调整,或者在地面上增大像素点的数目,从而造成了人工与经济上的双重负担。
为了提升无人机斜视影像的三维建模精度,本项目拟采用基于定高的层状基础,在不同的高程部位布设像控点,并以RTK测量得到的像控点三维坐标作为参考,实现三维建模。
与常规的像控点布设方式相比,像控点布设方式可以提高三维模型的精度,可以为类似的测量工作提供借鉴。
关键词:倾斜摄影;像控点布设;三维模型精度倾斜摄影是目前航拍技术中较为流行的一种测量方法,利用无人机搭载的倾斜摄影技术进行大比例尺地形测量,能够有效地实现高精度测量。
当前,在航行区内设置像控点是当前的主流方法,但这类方法要求野外工作人员到航行区内进行实地测量,从而导致了大量的外业工作量。
在安装条件不佳时,还可能危及现场工作人员的生命安全。
1无人机倾斜摄影测量技术介绍倾斜摄影测量技术是现代信息技术快速发展的技术成果,因为其在精度和效率上都具有显著的优点,所以在如今的社会中,被大量地应用在了很多的生产和建设中。
与传统的测量技术相比,倾斜摄影测量主要是在无人机设备上安装数据采集相机和探测传感器,对具有复杂形状的目标进行表面扫描和数据信息采集和分析。
但是,随着无人机和信息技术的不断发展,无人机遥感和倾斜摄影技术能够更加完善地融合,应对更为复杂的环境,从而扩大了其适用范围,增强了其对复杂环境的适应性,提高了测量精度。
无人机的倾斜摄影测量是由无人机遥测和倾斜摄影测量共同完成的。
1.1无人机遥感技术即装备有发射装置的无人侦察机,在无线通讯的作用下,按照预先设定的飞行路径,对被测对象进行飞行、拍照。
在此基础上,实现对地物表面特征的快速、大规模采集,并将其传送给地物进行分析、处理和建模。
无人机倾斜摄影实景三维建模分析与质量评价
无人机倾斜摄影实景三维建模分析与质量评价随着无人机技术的不断发展,无人机倾斜摄影技术在各个领域得到了广泛的应用。
其高效、精准的特点,使其成为实景三维建模的重要工具。
本文将就无人机倾斜摄影实景三维建模进行分析与质量评价,以期为相关领域的研究提供参考。
一、无人机倾斜摄影技术原理无人机倾斜摄影技术是利用无人机携带倾斜摄影系统,通过在空中对地面进行倾斜拍摄,获取高分辨率的航空影像数据,再通过后期加工,得到地物的三维模型。
在实际应用中,无人机倾斜摄影技术具有以下优势:1. 灵活高效:相比于传统的航空摄影,无人机倾斜摄影可以随时随地进行拍摄,不受地形地貌的限制,大幅提高了工作效率。
2. 精度高:倾斜摄影系统可以根据位置信息进行自动调整,拍摄出的影像数据精度更高。
3. 数据全面:倾斜摄影系统可以在一个航次内对目标区域进行多角度、全方位的拍摄,获取更为全面的数据。
二、无人机倾斜摄影实景三维建模的步骤实景三维建模是将倾斜摄影获取的影像数据进行处理,生成真实的三维地图模型。
其步骤主要包括数据采集、前期处理、密集匹配、点云处理、三维建模等几个阶段。
具体步骤如下:2. 前期处理:对拍摄到的影像数据进行校正、配准、融合等处理,以提高数据的准确性和一致性。
3. 密集匹配:通过密集匹配算法,将影像数据中的特征点进行匹配,获取更为准确的三维点云数据。
4. 点云处理:对获取的三维点云数据进行滤波、分割、重建等处理,以得到更为清晰、准确的地物点云数据。
5. 三维建模:利用点云数据进行三维建模,生成真实的地物模型,以实现对目标区域的精细化描述。
在进行无人机倾斜摄影实景三维建模时,需要对生成的三维地图模型进行质量评价,以确定其准确性和可靠性。
常见的评价指标包括以下几点:1. 点云密度:指在地图模型中,每个单位面积内的点云数量。
密度越大,地图模型越细致、真实。
2. 点云一致性:指不同位置获取的点云数据之间的一致性。
一致性越高,地图模型的准确性越高。
无人机倾斜摄影实景三维建模及精度评价
无人机倾斜摄影实景三维建模及精度评价摘要:倾斜摄影技术搭配无人机操作能够快速、精准获取项目三维数据,辅助创建三维实景模型,提高模型精度,为项目提供有效参考,为此需要加强倾斜摄影以及三维建模技术研究,保障建模精度,减少工程误差。
文章先分析了无人机倾斜摄影,随后介绍了无人机倾斜摄影实景三维建模以及精度评价,以供参考。
关键词:无人机;倾斜摄影;实景三维建模;精度评价引言:随着无人机技术持续创新发展,逐渐应用于我国各个项目生产当中,三维建模能够帮助快速采集项目信息。
利用无人机搭载专业摄像装置实施倾斜摄影能够帮助有效采集地面影像信息,对点云数据实施全面扫描,相关数据不但能够辅助传统数字测绘,还可以支持三维实景建模。
一、无人机倾斜摄影无人机属于无人驾驶航空器,能够利用计算机系统编程以及无线电控制实施自主操控,在无人机中设置了自动驾驶以及导航设备。
倾斜摄影改变了传统模式下只能进行垂直拍摄的弊端,在无人机中搭载多个传感器,能够从倾斜、垂直等多种角度进行拍摄,从而得到目标地物的立面信息,获得目标物倾斜影像,随后构建模型为人们打造直观世界。
倾斜摄影进一步降低了实景三维建模成本,能够对模型中的对地物原有色彩、纹理进行全面还原,将整个建筑细节以及地貌特征直观呈现出来,促进倾斜摄影在各个工程领域发挥出应有价值。
倾斜摄影所采集的数据能够帮助人们立足于多个角度层面观测建筑,将目标物实际状况真实、全面反映出来,有效弥补人工建模精准度不足问题。
倾斜摄影实际应用较为简便,信息获取快捷,利用无人机平台设置多个传感器能够得到更为全面倾斜影像数据,同时借助专业测量软件实施成果多空间测量,利用倾斜影像信息自动设计DSM以及DLG多样成果。
倾斜摄影利用软件能够快速得到精准实景三维模型,减少成本支出,并利用网络平台促进项目信息全面共享,支持构建实景三维模型。
二、无人机倾斜摄影实景三维建模及精度评价(一)实验流程此次实验区为平地,面积达到20000㎡。
倾斜摄影测量的三维建模技术及运用分析
倾斜摄影测量的三维建模技术及运用分析倾斜摄影测量是一种利用倾斜摄影技术获取大范围三维建筑物或地形的高分辨率影像的方法。
倾斜摄影测量技术已广泛应用于城市建设、遗址保护、地质灾害监测等领域。
本文将探讨倾斜摄影测量的三维建模技术及其在实际应用中的分析。
1. 摄影测量原理倾斜摄影测量是通过将相机设备倾斜安装在航拍飞机或者无人机上,利用航空相机和地面控制点实现高精度三维建模。
在航摄过程中,相机以一定的倾斜角度进行拍摄,同时可通过GPS/惯性导航系统(IMU)获得相机拍摄时的姿态信息。
2. 影像处理流程倾斜摄影测量需要经过图像采集、图像初始处理、外方位元素计算、三维坐标点计算、镶嵌图像处理等一系列复杂流程。
这些流程包括了对影像数据的预处理、畸变校正、立体模型恢复、三维点云数据建模等,需要借助专业的软件工具和算法进行配合。
3. 三维建模技术在倾斜摄影测量中,通常采用典型的三维建模技术,如结合点云数据生成三维建模、利用多视角影像进行三维重建、基于同名点匹配实现三维模型构建等。
这些技术可以根据不同的应用需求选择合适的方法进行处理。
二、倾斜摄影测量的应用分析1. 城市规划与管理倾斜摄影测量技术可以提供高分辨率的城市立体影像,为城市规划和管理提供了重要的数据支持。
倾斜摄影测量可以快速获取城市建筑物、道路、绿化等信息,为城市规划、景区规划、工程测绘等提供精确的数据基础。
2. 遗址保护与文物保护利用倾斜摄影测量技术可以获取遗址和文物的三维建模信息,利用高分辨率的影像数据,可以对文物进行全方位的记录和保护。
对于一些濒临破坏的遗址和文物,可以利用倾斜摄影测量技术进行快速的数字化保护。
3. 地质灾害监测与风险评估倾斜摄影测量的三维建模技术可以实现对地质灾害隐患区的精确监测和评估。
通过对地质灾害隐患区进行高精度的三维模型重建,可以提前预警和评估地质灾害的风险,有助于地质灾害的监测与防范工作。
4. 地质资源勘查与矿区管理倾斜摄影测量可以提供高分辨率的地形和地貌信息,有利于地质资源的勘查和矿区管理。
基于倾斜摄影测量的实景三维建模与精度评定
基于倾斜摄影测量的实景三维建模与精度评定摘要:本文以无人机倾斜摄影测量技术展开,以新疆某测区为例,介绍了基于无人机倾斜摄影技术的全要素实景三维建模过程,包括无人机影像获取、倾斜影像空三加密、倾斜影像的瓦片分块、三维重构、点云分类等关键技术。
并对三维建模精度进行分析验证,结果表明,通过倾斜摄影测量技术构建三维建模具有生产周期短,高效率、高精度、高真实感和低成本的特点,在很大程度上降低城市三维重建的成本,同时具备测绘级精度。
关键词:无人机;倾斜摄影测量;三维建模;精度分析“数字城市”是城市信息化发展的方向,是数字地球的一部分,三维模型数据是“数字城市”的重要基础数据。
传统的三维城市模型生产制作是结合遥感影像图和地形图来得到精确、逼真的建筑物模型、道路模型及其他景观模型,将组成城市要件的各类三维模型集成为三维城市场景。
这种方法适合于普通精度的三维城市建模,但是对于高精度、高仿真、大区域的建模,传统方法势必需要投入更多的作业人员,其建模速度、效率及时效难以满足三维城市的应用。
三维城市建模也可以利用三维激光扫描获取地面三维几何数据,运用激光测距原理快速建立物体三维模型,但是该方法不能解决纹理数据获取和处理的问题,纹理贴图依然需要依靠大量人机交互来完成,无法提高城市三维建模效率和城市三维模型。
倾斜摄影技术是测绘领域近年来发展起来的一项高新技术,可通过在同一飞行平台搭载多台传感器,从一个垂直,4个倾斜,5个角度同步曝光采集影像,获取真实地物信息,倾斜摄影技术的出现给三维城市模型建设带来了新的契机。
本文以无人机倾斜摄影测量技术展开,以全要素实景三维和离散三维点云为研究对象,在综合分析了三维建模的流程基础上,结合应用控制点布设优化技术、倾斜影像空三加密技术、倾斜影像的瓦片分块技术、三维重构技术、点云分类等关键技术和理论,构建一套完整的基于无人机倾斜摄影技术的三维建模方案,并对基于全要素实景三维环境下大比例尺测图可行性进行精度验证。
基于无人机倾斜摄影测量的像控点布设方案及精度分析
基于无人机倾斜摄影测量的像控点布设方案及精度分析山西省阳泉市 045000摘要:无人机倾斜摄影测量技术以其简单、灵活、方便的特点,在空间三维数据采集中得到了迅速发展,在施测阶段使用无人机倾斜摄影的重要步骤之一是像控点的布设。
关键词:无人机;倾斜摄影测量;像控点布设;精度作为无人机倾斜摄影测量重要环节之一,像控点布设决定了区域网中空三加密精度与后续生产中获得的模型精度。
早期的相关法规和研究并未明确定义无人机倾斜摄影测量,因此需研究探索基于无人机倾斜摄影测量技术的像控点布设。
一、无人机倾斜摄影测量技术无人机是指无人驾驶飞行器,其上装有飞控导航系统,配合地面站控制系统进行飞行任务。
无人机倾斜摄影测量技术是利用五镜头相机进行摄影测量的一项技术,利用高分辨率传感器获取目测区范围内地物真实纹理信息,记录获取影像瞬间,飞行器的姿态角及其地理坐标信息,后期再通过摄影测量数据处理软件对影像进行处理后生产三维模型。
其特点包括:①作业便捷,限制小。
能在低空作业,申请空域简单,能在多种天气作业,起降灵活便捷;②人工干预少,飞行任务可根据设置参数进行,自动化数据采集过程可降低操作难度,后期数据处理也主要依靠计算机进行;③高分辨率,低空作业加高分辨率传感器的组合,使无人机倾斜摄影采集的地面分辨率可达0.05m,完全满足大比例尺地形图的测图精度要求;④成本低,与传统遥感数据获取平台相比,无人机本身成本低,结构简单,对操作人员要求低,且完全能保证作业人员安全。
二、像控点布设原则及精度指标1、空中三角测量精度指标。
在完成区域网平差计算后,根据《数字航空摄影测量空中三角测量规范》对空三平差解算精度要求,对空三平差解算精度进行检验,以确定其是否符合标准要求。
2、三维模型精度指标。
像控点布设数量和方法决定了3D模型的精度。
根据《三维地理信息模型数据产品规范》中对三维模型结果精度的要求,对项目中通过倾斜摄影测量生产获得的三维模型精度进行检验,以确定其是否符合标准要求。
倾斜摄影测量的三维建模技术及运用分析
倾斜摄影测量的三维建模技术及运用分析1. 引言1.1 倾斜摄影测量的定义倾斜摄影测量是一种结合了摄影测量和倾斜摄影的技术,通过使用倾斜摄影仪等设备来获取地面物体的影像数据,并通过对这些影像数据的处理和分析,得到三维模型和地理信息。
倾斜摄影测量技术的发展使得传统的航空摄影测量方法得以进一步完善,提高了数据采集的效率和精度。
倾斜摄影测量技术的优势包括可以获取更加真实的影像数据,可以进行更加精确的测量和建模,适用范围广泛等。
这种技术在城市规划、文物保护、工程测量等领域都有着重要的应用价值,为相关领域的研究和实践提供了重要的数据支持。
随着计算机技术和传感器技术的不断进步,倾斜摄影测量技术将在未来得到更广泛的应用,为地理信息系统、城市规划、文物保护、工程测量等领域带来更大的发展空间。
倾斜摄影测量技术的发展前景十分广阔,值得进一步研究和探讨。
1.2 倾斜摄影测量技术的发展历程倾斜摄影测量技术的发展历程可以追溯到20世纪初。
最初,倾斜摄影测量技术主要应用于军事领域,用于侦察、侦查和目标识别。
随着航空摄影技术的不断发展,倾斜摄影测量技术逐渐在城市规划、文物保护、工程测量等领域得到广泛应用。
20世纪50年代,随着航空摄影技术的进步,倾斜摄影测量技术开始向数字化、自动化发展。
这一时期出现了数字倾斜摄影测量系统,大大提高了数据处理的效率和精度。
随着遥感技术和计算机技术的飞速发展,倾斜摄影测量技术进入了一个新的阶段。
倾斜摄影测量技术逐渐与激光雷达、卫星遥感等技术结合,形成了多源数据融合的综合测量模式,进一步提高了三维建模的精度和效率。
未来,随着人工智能、云计算等新兴技术的广泛应用,倾斜摄影测量技术将不断创新,为城市规划、文物保护、工程测量等领域提供更加高效、精准的服务。
倾斜摄影测量技术的发展前景十分广阔,将在未来的科学研究和工程实践中发挥越来越重要的作用。
2. 正文2.1 倾斜摄影测量的原理倾斜摄影测量的原理是利用倾斜摄影技术,通过航空相机向地面斜向拍摄,获取倾斜摄影图像。
基于无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评价
基于无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评价摘要无人机倾斜摄影测量三维建模应用是现代工程测量测绘中应用的重要技术模式,该技术模式的应用,具有高精度、无人化测量以及三维可视化模型测量的特点,是对传统测量方式的突破。
本文主要研究无人机倾斜摄影测量三维建模技术过程,同时也对无人机倾斜摄影测量三维建模精度进行了评价分析,综合研究该技术,旨在验证该技术应用的优越性,并对该技术进行推广。
关键字;无人机;倾斜摄影测量;三维建模;精度评价现代工程测量技术正在进行现代化转变,应用无人机、倾斜摄影测量技术都是现代化技术方法在工程测量测绘中的应用。
同时,为了满足现代工程测量的需求,也要求采用三维建模技术对工程测量进行三维制图。
由此,无人机倾斜摄影测量技术以及三维建模测量测绘模式被提出,是外业测量和内业测绘工作的智能化结合,也是未来工程测量测绘行业的发展方向。
1.无人机倾斜摄影测量三维建模简要分析无人机倾斜摄影测量三维建模是新型一体化的测量测绘工作,是将测量测绘的内业和外业工作有机结合的工作模式。
而从技术操作角度而言,无人机倾斜摄影技术和三维建模技术是两种技术,在工程测量测绘实施过程中,无人机倾斜摄影测量技术主要应用与外业测量工作。
而三维建模技术主要是在数据获取完成后,还原被测工程的三维模型。
继而实现了三维高精度测量,以下是对两项技术的分别分析。
(1)无人机倾斜摄影测量技术分析无人机倾斜摄影测量技术是新式的测量技术,简单而言是利用无人机作为测量平台,搭载倾斜摄影设备以及传感设备进行被测物体数据信息测量采集的综合测量技术。
该技术的应用具有多角度测量信息采集、无人化测量管理、高精度数据采集的优势。
①该技术应用无人机作为搭载摄像和测量平台,利用无人机的远程航行、智能操控功能,完成航行测量。
在实际的测量技术应用过程中,航向设计、航线设计、无人机航摄时间都是非常重要技术要点,通过各项参数的良好设置,确保无人机摄影测量应用更加合理,也能够提升无人机的应用效果。
《2024年无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模的研究》范文
《无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模的研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展,无人机技术已经广泛应用于各个领域,特别是在摄影测量领域。
无人机倾斜摄影测量技术以其高效率、高精度、低成本等优势,成为了现代测绘领域的重要手段。
本文将重点研究无人机倾斜摄影测量的影像处理技术及三维建模方法,以期为相关领域的研究与应用提供理论支持和技术指导。
二、无人机倾斜摄影测量技术概述无人机倾斜摄影测量技术是指利用无人机搭载的倾斜相机,从多个角度对目标区域进行拍摄,以获取丰富的地表信息。
该技术具有拍摄范围广、数据获取速度快、成本低等优点,为三维建模提供了丰富的数据来源。
三、影像处理技术研究1. 影像预处理影像预处理是倾斜摄影测量数据处理的重要环节,主要包括影像校正、去噪、色彩平衡等。
其中,影像校正旨在消除因无人机飞行姿态、相机镜头畸变等因素引起的图像变形;去噪则是为了消除图像中的随机噪声和系统噪声,提高图像质量;色彩平衡则是为了使图像色彩更加真实、自然。
2. 影像配准与拼接影像配准与拼接是倾斜摄影测量数据处理的核心环节。
通过影像配准,将不同角度、不同时间的影像数据在空间上进行匹配,实现影像间的相对定位;而影像拼接则是将配准后的影像数据进行融合,生成一幅无缝的、高分辨率的影像图。
四、三维建模方法研究1. 数字表面模型(DSM)构建数字表面模型是三维建模的基础。
通过倾斜摄影测量技术获取的地表信息,结合影像处理技术,可以构建出地表的三维模型。
该模型能够真实反映地表的形态特征,为后续的三维建模提供基础数据。
2. 三维模型构建方法根据DSM数据,可以采用不同的三维建模方法,如基于点的三维建模、基于面的三维建模、基于体的三维建模等。
其中,基于点的三维建模主要是通过提取DSM数据中的特征点,生成三维点云数据,然后通过三角剖分等方法构建三维模型;基于面的三维建模则是将DSM数据划分为若干个面片,通过面片间的拓扑关系构建三维模型。
五、实验与分析为了验证本文研究的无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模方法的可行性和有效性,我们进行了实验。
《2024年无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模的研究》范文
《无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模的研究》篇一一、引言随着科技的不断进步,无人机倾斜摄影测量技术得到了广泛应用。
通过无人机搭载的高清摄像头进行倾斜摄影,可以快速获取大范围的地表信息,为三维建模、地形测绘、城市规划等领域提供重要的数据支持。
然而,如何对倾斜摄影测量影像进行有效处理,以及如何利用这些影像进行三维建模,仍是一个值得深入研究的问题。
本文将就无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模的相关技术进行探讨。
二、无人机倾斜摄影测量技术概述无人机倾斜摄影测量技术是一种利用无人机搭载高清摄像头进行倾斜摄影的技术。
通过该技术,可以获取地表的高清影像,同时还可以通过多个角度的拍摄,获取地表的立体信息。
该技术具有高效率、高精度、低成本等优点,被广泛应用于地形测绘、城市规划、环境监测等领域。
三、无人机倾斜摄影测量影像处理(一)影像预处理影像预处理是倾斜摄影测量影像处理的重要环节。
主要包括影像校正、畸变矫正、曝光融合等步骤。
其中,影像校正主要是对由于无人机飞行过程中产生的抖动、旋转等因素导致的影像偏移进行修正;畸变矫正则是针对镜头畸变进行修正,以提高影像的精度;曝光融合则是将多张曝光不同的影像融合成一张高动态范围的影像,以提高影像的清晰度。
(二)影像特征提取影像特征提取是倾斜摄影测量影像处理的另一个重要环节。
通过提取影像中的特征点、线、面等信息,可以为后续的三维建模提供重要的数据支持。
常用的特征提取方法包括SIFT、SURF、ORB等算法。
四、三维建模(一)三维点云生成通过倾斜摄影测量技术获取的影像数据,可以生成三维点云数据。
该数据包含了地表上每个点的三维坐标信息,为后续的三维建模提供了重要的数据支持。
(二)三维模型构建利用生成的三维点云数据,可以通过三维建模软件进行模型的构建。
常用的三维建模软件包括PhotoScan、Smart3D等。
在建模过程中,需要对点云数据进行配准、分类、滤波等处理,以提高模型的精度和效果。
倾斜摄影测量三维建模及精度分析
倾斜摄影测量三维建模及精度分析摘要:随着科技的快速发展,测量的手段也逐渐增多,从传统的光学仪器到后来的电子仪器,操作越来越简单、智能。
倾斜摄影测量技术不仅可以全面准确采集地物的各种纹理信息,而且具有较高的精度和效率,能够为三维模型的构建提供客观丰富的数据资料,因此在三维建模中得到了广泛应用。
因此必须加强对倾斜摄影测量技术的研究,准确掌握各项技术要点和操作规范,提高外业数据采集以及内业数据处理的质量,以进一步提高三维建模的真实度。
本文就倾斜摄影测量三维建模及精度展开探讨。
关键词:倾斜摄影;测量技术;三维建模;技术应用引言伴随无人机产业近些年的高速发展,使得无人机得以在各行各业实现广泛运用,在无人机活跃的众多领域中,应用较为广泛的技术当属无人机倾斜摄影测量技术,它通过与三维建模软件的配合,可以在工程建设规划、管线维护监测、考古文物保护等领域发挥巨大的作用。
由于目前这项技术仍然不太成熟,并且有很多缺点急需完善。
为了提升无人机倾斜摄影测量技术的运用效率,需要在镜头分辨率、传感器灵敏度、三维建模软件优化等方面做出改进,从而提升整体技术效率。
1倾斜摄影测量系统传统的无人机低空摄影测量系统由三大部分组成:无人机航摄平台、地面配套设备和无人机航摄内业数据处理系统。
无人机航摄平台主要作用是搭载倾斜摄影测量设备对测量区域进行数据采集。
目前按照结构主要分为三种:固定翼无人机、无人直升机、旋翼无人机。
其中常见的旋翼无人机有四旋翼无人机和六旋翼无人机。
地面配套设备分为地面站系统和遥控设备两个部分,主要负责无人机飞行时的姿态调整和及时传输影像数据。
无人机航摄内业数据处理系统主要处理的工作有:飞行路线设计,影像质量检查,软件建模。
其中影像质量检查包含影像重叠度检查、影像旋偏角检查、影像倾角检查等。
2无人机倾斜摄影测量的特点(1)反映地物实际情况并且能对地物进行量测。
通过无人机倾斜摄影测量技术进行测量作业可以得到目标外观的三维数据信息,这些三维数据能够更真实的反映目标,与传统制作的模型相比较真实感更高。
倾斜摄影测量三维建模及精度分析刘锦程
倾斜摄影测量三维建模及精度分析刘锦程发布时间:2021-05-10T10:59:40.433Z 来源:《基层建设》2021年第1期作者:刘锦程[导读] 摘要:倾斜摄影测量的三维建模应用打破了正射影像只能从单一角度拍摄得到数据的局限性。
正元地理信息集团股份有限公司山东分公司山东省济南市 250101 摘要:倾斜摄影测量的三维建模应用打破了正射影像只能从单一角度拍摄得到数据的局限性。
通过搭载多台传感器从一个垂直、多个倾斜等不同角度采集影像,获得具有较高分辨率、较大视场角、更详细的地物信息数据。
本文结合实例分析倾斜摄影测量的三维建模及精度控制。
关键词:倾斜摄影测量;三维建模;精度 1倾斜摄影测量技术原理倾斜摄影测量技术通过同一飞行平台上搭建的多台传感器进行图片、数据信息的采集获取,从多个角度拍摄并记录航拍的高度、航速、航行方向和旁向的重叠,坐标等参数。
并对所拍摄的倾斜摄影重叠的照片进行分析和处理。
相关技术人员在对拍摄的画面进行整理时就可以比较轻松地进行建筑物结构的分析,从中选择一张最为清晰的进行纹理制作,便于后期为客户提供真实直观的实景信息,不仅可以真实地反应地势地貌,还能使用户通过技术定位,搜索相关信息,享受更高的用户体验。
2无人机倾斜摄影测量三维建模关键技术 2.1像片控制点相关布设方案像控点布设采取非全野外布点方式,仅仅布设少许的控制点。
(1)航带网法布点。
航带网法进行布设像控点的过程中,主要的方案是六点法。
六点法作为最标准的布点方法,是航带网布点方案中经常被采取的方式。
在区域网的规定局限里图像不大于十六张时,采取六点法进行布设平高点的工作。
其次还有八点法、五点法。
其中,八点法是在每个航带里面布设出八个平高控制点。
它要求区域网范围里面的图像要大于十六并且不超过四十八幅。
而当一条航带的长度为最长航带网的百分之六十左右时,采取五点法。
(2)区域网法布点。
在区域网进行平差的过程中,当出现某像对基线跨入附近控制点连线大于半数时,就将其视为一个像对。
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无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评定
摘要:无人机倾斜摄影测量技术是现阶段测绘行业的一种新兴的测量技术,无
需与被测量物体接触,能够保障测量结果的高精度和有效性,且在一定程度上节
约了大量的人力和物力。
在该技术的实际运用过程中,应根据待测区域的实际情况,选择恰当的设备,合理规划航测时间和航线,并考虑天气因素,从而保障航
测的有效性、可靠性。
鉴于此,文章对无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评定
进行了研究,以供参考。
关键词:无人机倾斜摄影测量;三维建模;精度评定
1无人机倾斜摄影测量技术的特点
1.1多视影像联合平差
无人机倾斜摄影测量技术应用过程中使用了新的多视影像联合平差技术,可
以有效解决传统的测量系统在数据处理方面的不灵敏等问题,以合理方式处理影
像之间的遮挡关系,及时确定合理的连接点和连接线等,提高了成像结果的准确度。
1.2多视影像密集匹配
无人机倾斜摄影测量技术在应用过程中使用了多式影像密集匹配技术,该类
技术可以有效提高摄影测量的分辨率,其覆盖的面积范围也明显增大。
在利用该
技术开展匹配的过程中,可以及时对各类多余的信息进行研究,通过明确坐标点
的位置,可以获取地面物体的准确三维信息。
通过多元影像密集匹配技术,可以
利用建筑物的侧面等来提取各类信息,建筑物的边缘信息和文理信息等也可以被
充分利用起来,继而形成相对完善的二维数据,通过该技术将其转变为三维数据,建筑物的高度和轮廓信息等可以及时提取出来。
1.3模型生成和影像纠正
在多视影像技术的帮助下,可以及时将地面建筑物的各类数据扫描表达出来,继而形成相对较为全面的数字表面模型。
但是在实际测量建设工作开展过程中,
受到角度和尺度的差异,很可能出现建筑物遮挡以及阴影等现象。
为了降低概率
因素对数字表面模型造成的影响,应当及时利用影像外的方位元素来开展匹配设
计工作,结合当前比较相对的算法等开展各项计算,提高计算效率的同时合理确
定建筑物的高度等相关数据,保障三维建模工作的精确性。
在获得了高密度的数
据之后,应当及时进行滤波处理等工作,将不同的匹配单元融合起来,形成整体
统一的数据。
在利用多式影像技术开展各项工作的过程中,应当及时对屋顶重建
等几何信息进行提取,结合其他相关技术来开展信息优化等工作,制定合理的全
局优化措施,合理开展均光处理,保证各项工作的有效性。
2基于无人机倾斜摄影测量技术的三维建模方法研究
2.1航线规划
在无人机倾斜摄影测量的工作中,飞机的飞行要保证一定的平稳性,并且要
根据实际情况规划路线,并且在此航线中无人机的航高要在一定的允许范围内。
对于无人机来说,如果需要其飞行具有一定规则的航空路线,在不借助航线规划
的前提下,单靠人工通过遥控控制无人机得以操作飞行方向是不容易实现的,除
此之外,数据采集的过程中还要保证飞行速度保持匀速,以便影像采样率均匀且
影像稳定,再则,在空中作业过程中,会受到空气流速度的影响,使无人机平衡
性被打破,导致得到的影响数据模糊,最后,根据相应的规范要求,建模对于像
片的采样率和重叠率有比较高的要求,光靠人工操作遥控器飞行不好把握的,最
后导致飞行获取数据的质量不高,从而致使需要重飞等操作,降低工作效率,所以,可见因此航线规划在进行数据采集前是很有必要的。
一般而言,理想的测区
形状为矩形,也就是传统航空摄影中所使用的测区形状。
矩形测区的航线规划较
为简单,采用平行航线折返拍摄即可。
但实际情况中,测区的形状很可能是非规
则的多边形甚至是长条带形状,这会增加航线规划和执行的难度。
2.2关键技术
通常情况下,利用无人机倾斜摄影测量技术进行三维城市建模时,需要注意
一点,即在实际的测量中,由于一些不可确定因素的影响,例如,无人机设备的
性能、大气环境以及处理软件的功能等,会导致实际的模型建立出现一些错误,
最终影响后续工作,主要原因如下:(1)无人机姿态变化以及飞行线路的影响,导致影像在重叠度和几何畸变方面受到影响,出现模型畸形的严重问题;(2)
大气环境有时存在不可预测性,例如,大气噪声引起三维模型出现飞面和凸包等
问题;(3)光照的影响,由于不同时段的光照强度不同,导致模型的纹理出现
不均匀的问题。
以上这些问题都是十分复杂和多变的,也是当下无人机倾斜摄影
测量技术应用中所存在的局限性问题,还需要加大研究力度,有效提高三维建模
的水平和质量。
2.3优化方法
通过上述分析发现,基于无人机倾斜摄影测量技术的城市三维建模存在诸多
的畸变和错误问题,这些问题的存在导致实际的测量精度受到影响,不利于后续
规划工作的有序进行。
为了有效解决这些问题,需要对三维建模方法进行优化处理,关键点包括:(1)几何修复。
对模型中的破洞问题进行修补,对凸包问题
进行抹平和还原,对飞面问题进行删除等,以此提高建模质量和精度;(2)纹
理修补。
对光照影响下三维模型中出现的不均匀纹理问题,需要进行替换和修补,以确保纹理足够清晰。
2.4三维建模实践分析
结合传统建模的优点和成熟技术,对无人机倾斜摄影三维成果模型中需要改
进的地物目标或区域进行二次处理。
开发一套模型辅助编辑系统,导入空三加密
成果和初始化重建三维模型,根据空三技术和空三加密成果的特点,利用空三加
密成果,初始模型缺陷明显的目标和区域进行几何修复和纹理修补工作。
编辑系
统的核心功能有三维模型同名点搜索、空三影像纹理自动提取、模型交互制作等,所有功能组织以空三后的影像数据为核心,充分利用纠正的倾斜影像和加密点,
进行模型纹理提取和定向建模。
在空三后影像上绘制地物目标的结构线,通过拉
伸等方法实时制作三维模型实体并自动贴图,形成场景三维模型。
2.5精度分析
(1)倾斜影像空三精度,为提高模型定位精度,在建模前,需要对倾斜影像空三匹配结果进行精度分析。
在某研究区域内选取17个控制点和23个检查点,
通过分析发现,研究区域倾斜影像空三控制点平面中误差为±0.10m,平面最大误
差为±0.16m,高程中误差为±0.09m,高程最大误差为±0.22m;检查点平面中误差
为±0.14m,平面最大误差为±0.27m,高程中误差为±0.12m,高程最大误差为
±0.29m,符合相关精度要求。
(2)模型精度分析,借助于RTK在测区外业实地
测量的刺点片,读出13个检查点在模型上的坐标,然后与该点的实际坐标作对比,进行精度评估,结果如表1所示。
表1精度评估
由表可知,经13个检查点在模型上的坐标与该点的实际坐标对比后得出,其
在X、Y、Z方向上的中误差分别为±0.125m、±0.115m、±0.060m,即平面中误差
为±0.170m。
结语
综上所述,当下无人机倾斜摄影测量技术作为城市三维模型生产和应用的基础,不仅在测量精度和效率方面具有重大的优势,而且其数据收集方法更加便捷,影像分辨率较高,成为当下测绘领域的关键性测量方式,受到了业内人士的高度
认可。
但是目前该方面的研究仍然无可避免地存在一些缺陷,还需要加大研究力度,以此确保我国测绘事业的更进一步发展。
参考文献:
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37(1):18-21.
[2]张数,杨德宏.数字近景摄影测量的二维影像三维建模的关键技术应用[J].软件,2018,39(2):133-138.
[3]曹晓元.无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模的研究[J].江西建材,2018(1):180+184.。