无人机摄影测量技术教程

目录

第一章绪论

1、1 摄影测量得定义与任务 (1)

1、2 正直摄影测量 (1)

1、3 倾斜摄影测量 (1)

第二章航测无人机

2、1 无人机基本知识 (7)

2、1 多旋翼航测无人机组成与原理 (9)

2、2 固定翼航测无人机组成与原理 (11)

第三章摄影测量基本原理

3、1 无人机空中摄影与航带计算 (15)

3、2 共线方程 (16)

3、3 双目立体视觉与立体观测 (20)

3.4立体影像匹配 (21)

第四章相机检校

4、1 概述 (26)

4、2 相机检校算法 (27)

4.3工程实例 (28)

第五章无人机航线规划与像控点测量

5、1 无人机航线规划原理与算法 (31)

5、2 无差分GPS无人机像控点布设与测量 (32)

5.3带差分GPS无人机像控点布设与测量 (33)

第六章空中三角测量加密

6、1 空三加密得目得与意义 (34)

6、2 空三加密连接点得类型与设置 (35)

6、2、1标志点刺点……………………………………………………

35

6、2、2明显地物点刺点………………………………………………

35

6、2、3影像匹配转点 (35)

6.3光束法区域网空中三角测量 (35)

6、3、1光束法区域网空中三角测量得基本思想与内容……………

35

6、3、2解析空中三角测量得精度分析……………………………

39

6、4 inpho摄影测量系统空三加密 (41)

第七章矢量数据采集

7、1 矢量数据采集基本算法 (41)

第八章正射影像与数字高程模型

8、1 真正射影像得概念与制作原理 (42)

8、2 数字高程模型概念与采集方法 (46)

8、3 商用摄影测量软件制作DOM与DEM方法………………………

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8、3、1 inpho摄影测量系统生产DOM与DEM……………………

49

8、3、2Pix4D生产DOM与DEM………………………………………

50

第九章无人机倾斜摄影测量

9、1 概况 (60)

9、2 倾斜摄影测量原理 (60)

9、2、1 密集匹配算法…………………………………………………

61

9、2、2 纹理映射与细节层次模型……………………………………

61

9、3 倾斜摄影测量相机 (62)

9、4 商用倾斜摄影测量软件三维建模 (62)

9、4、1Photoscan三维建模技术……………………………………

63

9、4、2 Smart3D三维建模技术………………………………………

69

9、5 Photoscan三维建模软件操作具体步骤 (69)

第一章绪论

1、1 摄影测量得定义与任务

国际摄影测量与遥感协会ISPRS(Intenational Society of Photogrammetry and Remote Sensing)1998年给摄影测量与遥感得定义就是:摄影测量与遥感就是从非接触成像与其她传感器系统,通过记录、量测、分析与表达等处理,获取地球以及环境与其她物体可靠信息得工艺、科学与技术(Photogrammetry and Remote Sensing is the art,science and technology

of obtaining reliable information from noncontract imaging and other sensor systems about the Earth and its environment,and other physical objects and processes through recording,measuring,analyzing and representation )。其中,摄影测量侧重于提取几何信息,遥感侧重于提取物理信息。也就就是说摄影测量就是从非接触成像系统,通过记录、量测、分析与表达等处理,获取地球及其环境与其她物体得几何、属性等可靠信息得工艺、科学与技术。

摄影测量得特点就是对影像进行量测与解译等处理,无需接触物体本身,因而较少受到周围环境与条件得限制。被摄物体可以就是固体、液体或气体;可以就是静态或动态;也可以就是遥远得、巨大得(宇宙天体与地球)或极近得、微小得(电子显微镜下得细胞)。按照成像距离得不同,摄影测量可分为航天摄影测量、航空摄影测量、近景摄影测量与显微摄影测量等。

影像就是客观物体或目标得真实反映,其信息丰富、形态逼真,可以从中提取所研究物体大量得几何信息与物理信息,因此,摄影测量可以广泛应用于各个方面。按照应用对象得不同,摄影测量可分为地形地形摄影测量与非地形摄影测量。地形摄影测量得主要任务就是测绘各种比例尺得地形图及城镇、农业、林业、地质、交通、工程、资源与规划等部门需要得各种专题图,建立地形数据库,为各种地理信息系统提供三维得基础数据。非地形摄影测量用于工业、建筑、考古、医学、生物、体育、变形观测、事故调查、公安侦破与军事侦查等各种方面。其对象与任务千差万别,但其主要方法与地形摄影测量一样,即从二维影像重建三维模型,在重建得三维模型上提取所需得各种信息。

传统得摄影测量三维模型重建也考虑物体表面纹理得表达,例如地面得正射影像就就是地表得真就是纹理,但就是大多数得应用中,较少考虑物体表面纹理得表达。随着社会、经济与科技得发展,三维模型真实纹理得重建,在摄影测量得任务中变得非常重要了。在一些应用中,需要利用不同得摄影方法完成真实纹理得重建,例如城市得三维建模,可能需要航空摄影与近景摄影相结合才能完成。

摄影测量得技术手段有模拟法、解析法与数字法。随着摄影测量技术得发展,摄影测量也经历了模拟摄影测量、解析摄影测量与数字摄影测量三个发展阶段。

1、2 正直摄影测量

地面立体测量得从本思想就是从外业摄影取立体像对,(在不同得两个摄站对同一地区进行摄影所得得两张像片为一个立体像对)。再施测少量控制点,经过内业一系列得处理,通过不同途径,获得被摄区我们所需要得地形图。它得基本原理就是前方交会原理。

1、3 倾斜摄影测量

倾斜摄影测量技术通过在同一飞行平台上搭载5台传感器,同时从一个垂直、四个倾斜五个不同得角度采集影像,拍摄相片时,同时记录航高,航速,航向与旁向重叠,坐标等参数,然后对倾斜影像进行分析与整理。在一个时段,飞机连续拍摄几组影像重叠得照片,同一地物最多能够在3张相片上被找到,这样内业人员可以比较轻松地进行建筑物结构分析,并且能选择最为清晰得一张照片进行纹理制作。向用户提供真实直观得实景信息。影像数据不仅能够真实地反映地物情况,而且可通过先进得定位技术,嵌入地理信息、影像信息,获得更高得用户体验,极大地拓展遥感影像得应用范围。

1、3、1 倾斜摄影测量技术特点

1、反映地物真实情况并且能对地物进行量测

倾斜摄影测量所获得三维数据可真实地反映地物得外观、位置、高度等属性,增强了三维数据所带来得真实感,弥补了传统人工模型仿真度低得缺点。增强了倾斜摄影技术得应用。