无人机实景建模技术
无人机倾斜摄影实景三维技术研究
无人机倾斜摄影实景三维技术研究一、引言随着科技的不断发展,无人机倾斜摄影技术作为一种新兴的技术手段,已经在多个领域展现出其独特的优势和应用价值。
该技术通过无人机搭载倾斜摄影相机,从多个角度获取地面目标的影像数据,进而实现实景三维建模。
在城市规划、地质灾害监测、文化遗产保护等领域,无人机倾斜摄影技术能够提供高精度、高效率的三维实景数据,为相关决策提供有力支持。
因此,本文旨在深入研究无人机倾斜摄影技术在实景三维建模中的关键技术及其优化方法,以推动该技术在更广泛领域的应用和发展。
二、相关技术研究现状1.无人机倾斜摄影技术概述:无人机倾斜摄影技术是指通过无人机搭载倾斜摄影相机,同时从垂直和倾斜多个角度采集地面目标的影像数据。
这种技术能够获取更加真实、丰富的三维信息,弥补传统垂直摄影在三维建模方面的不足。
此外,无人机具有机动灵活、成本低廉等优势,使得倾斜摄影技术在实际应用中更加便捷高效。
2.实景三维建模技术:实景三维建模是指利用倾斜摄影数据生成三维点云,进而构建出真实场景的三维模型。
该技术能够还原现实场景的三维形态和结构,为城市规划、灾害评估等提供可视化支持。
实景三维建模的流程主要包括数据获取、点云生成、模型重建和纹理映射等步骤。
3.国内外研究现状:目前,国内外众多学者和机构都在积极开展无人机倾斜摄影实景三维技术的研究工作。
在数据获取方面,研究者们不断探索优化飞行路线和拍摄参数的方法;在点云生成和模型重建方面,各种算法和软件工具不断涌现和完善;在应用领域方面,该技术已经成功应用于城市规划、地质灾害监测、文化遗产保护等多个领域。
三、无人机倾斜摄影数据采集与处理1.无人机平台与传感器选择:选择合适的无人机平台和传感器对于获取高质量的倾斜摄影数据至关重要。
在选择无人机平台时,需要考虑其载荷能力、续航时间、飞行稳定性等因素;在选择传感器时,则需要关注其分辨率、感光度、动态范围等性能指标。
通过综合评估不同无人机平台和传感器的性能特点,可以选择出适合实景三维建模的无人机平台和传感器组合方案。
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近年来,无人机在测绘领域得到广泛应用,其中倾斜摄影技术在实景三维建模方面具备重要作用。
本文将从无人机倾斜摄影技术原理、实景三维建模流程、质量评价指标等方面阐述无人机倾斜摄影实景三维建模分析与质量评价。
一、无人机倾斜摄影技术原理无人机倾斜摄影技术是通过装设在无人机上的倾斜摄影系统(包括相机和惯性测量单元)实现采集地面图像和测量姿态信息,借助后处理软件完成图像配准、立体匹配和三维模型构建等过程的测绘技术。
与传统的正射影像相比,倾斜影像能够记录物体的真实形态和纹理信息,具有更高的空间精度和细节对比度,能够有效提高实景三维建模的精度和真实性。
二、实景三维建模流程无人机倾斜摄影实景三维建模流程主要包括数据采集、图像预处理、影像配准、点云生成、面模型构建和质量评价等步骤。
1. 数据采集无人机倾斜摄影技术要求采集的图像覆盖区域应包含所需建模的目标物体,同时具备一定的重叠度和交叉角度,以保证后续处理的精度和可靠性。
采集时建议在中午至下午时段进行,避免光照过强或过弱的情况。
2. 图像预处理图像预处理主要包括去除畸变、色彩校正和图像裁剪等步骤。
畸变校正是指将因相机或透镜系统导致的图像变形进行去除,以保证图像几何精度。
色彩校正则关注调整图像的亮度、饱和度和对比度等色彩信息,以保证图像的一致性和真实性。
图像裁剪是指对原始图像进行剪裁操作,保留建模目标的有效区域。
3. 影像配准影像配准是指将多幅倾斜摄影图像进行坐标转换和几何变换,将其对应到公共坐标系中,消除相机位姿和地面高程的影响,得到建模所需的轮廓、纹理和高程信息。
影像配准的精度和可靠性是建模精度的关键,涉及到像点匹配、三维坐标转换、高程校正等多个环节。
4. 点云生成点云是指由影像配准后的像素点所构成的三维空间坐标点集合,是实景三维建模过程中的基本数据源。
点云的生成主要依靠三角测量或立体匹配等算法实现,根据像素的亮度和纹理等信息得到对应的三维坐标,建立起点云模型。
无人机测绘-实景三维模型生产教学课件
目录
01 软件介绍 03 空中三角测量
02 新建工程 04 模型生成与展示
01
软件介绍
实景三维建模常用软件为Bentley公司ContextCapture
特点:操作简单、真实的模型、数据量小、兼容多种数据格式。 功能模块:ContextCapture Master为前端操作的界面,
ContextCapture Settings为更改引擎路径,ContextCapture Engine对数据进行优化计算,ContextCapture S3C composer可以 制作S3C格式的浏览文件 。 建模原理:影像匹配、多视影像联合平差、多视影像密集匹配、网 格构建、纹理映射。
02
03
空中三角测量
三、空中三角测量
➢ 导入相控点:导入相控点时应注意像控点坐标系统和带号。 ➢ 刺相控:对刺控进行刺点时最少不少于三个像控点,且每个像
控点所刺照片不少于三个。并且所刺像控点应均匀分布与整个 测区。 ➢ 空中三角测量计算:根据少量的野外控制点,室内进行控制点 加密,求得加密点的高程和平面位置。
新建工程
二、新建工程
新建工程与影像导入需注意事项:
新建工程:新建工程时存储路径为网络路径并且是英文。 导入影像数据:为五镜头相机的,五个镜头影像分别全部导入。 导入POS数据:导入POS数据需注意其空间参考系统,一般为
WGS84。 添加相机文件:添加的相机文件应与影像文件一致。
二、新建工程
三、相控导入三、空中三角测量04模型生成与展示
➢ 模型生产:生产的模型应为OSGB格式,且为规则切片瓦块。 ➢ 成果质量检查:检查成果是否有分层、缺漏,并检查其精
度是否达到要求。 ➢ 成果展示:可将成果数据以S3C的格式用ContextCapture
xxxx重点部位--实景三维建模技术方案
Xxxxx 重点安保部位无人机实景三维建模技术方案目录1 概述 (2)1.1 项目概述 (2)1.2 项目内容 (2)1.3 作业区概况 (2)1.4 引用文件 (3)2 技术方案 (4)2.1 高分辨率倾斜航空影像采集 (5)2.2 高精度像控点采集 (14)2.3 全自动空三及自动建模 (19)2.4 三维模型场景精细化处理 (24)3 成果质检 (35)3.1 质量保障体系 (35)3.2 质量控制方案 (36)1 概述1.1项目概述本方案旨在使用基于无人机倾斜摄影测量的实景三维建模技术,对xxxxxxxx进行外业航飞及像控测量,并将采集的数据进行自动化三维建模,生成可视化三维场景;并对实景三维模型进行精细化建模,完成测区模型精细化渲染,满足三维可视化安防管理平台。
1.2项目内容1.3作业区概况(1)xxxxxxxxxxxxxxxx标志性建筑之一。
航飞总面积约为1.5平方公里,设计航飞分辨率为2~3cm;采集高精度像控点,对三维场景做进行精细化建模。
(2)xxxxxx航飞总面积约为1平方公里,设计航飞分辨率为2~3cm;采集高精度像控点,对三维场景做进行精细化建模。
(3)xxxxxxx航飞总面积约为1平方公里,设计航飞分辨率为2~3cm;采集高精度像控点,对三维场景做进行精细化建模。
1.4 引用文件➢《低空数字航空摄影规范》(CH/Z 3005-2010);➢《1:500、1:1000、1:2000 航空摄影测量内业规范》(GB/T7930-2008);➢《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314-2009);➢《航空摄影技术设计规范》(GB/T 19294-2003);➢《数字航空摄影测量空中三角测量规范》(GB/T 23236-2009);➢《城市三维建模技术规范》(CJJ/T 157-2010);➢《三维地理模型数据产品规范》(CH/T 9015-2012);➢《三维地理信息模型生产规范》(CH/T 9016-2012);➢《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》(GB/T18316-2008);➢《测绘成果质量检查与验收》GB/T24356—2009。
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摘要随着无人机技术的不断发展,无人机倾斜摄影技术在实景三维建模领域得到了广泛应用。
本文旨在对无人机倾斜摄影实景三维建模进行分析与质量评价,对该技术的应用进行深入探讨,为相关研究和实践提供参考。
一、引言无人机是一种通过无人操控进行航空拍摄的航拍工具,其便携性和高效率受到广泛认可。
无人机倾斜摄影技术,即通过多个摄影机同时拍摄同一目标,可以获得大范围的高分辨率影像数据,并通过后期处理生成真实世界的三维模型。
这种技术已经在城市规划、地质勘查、文物保护等领域得到了广泛应用。
本文将对无人机倾斜摄影实景三维建模进行分析与质量评价,为其应用提供理论支持和实践指导。
二、无人机倾斜摄影实景三维建模流程1. 数据采集在进行无人机倾斜摄影实景三维建模之前,首先需要进行数据采集。
无人机通过搭载多个摄像头对目标进行拍摄,通过GPS、惯性导航系统等技术获取航迹数据,确保拍摄的高精度和高分辨率。
还需要进行地面控制点的布设,以提高后期处理的定位精度。
2. 数据处理数据处理是无人机倾斜摄影实景三维建模的核心环节。
需要对拍摄的影像进行几何校正,消除畸变等错误。
然后通过匹配、几何配准等技术将不同角度和位置的影像进行融合,形成全景影像。
通过三维重建算法,将全景影像转换成真实世界的三维模型。
3. 质量评价在生成三维模型后,需要对其进行质量评价。
主要包括模型的几何精度、纹理表现、真实性等方面的评价。
通过与实际场景的对比,可以发现模型中存在的误差和问题,从而进行后续的优化和改进。
三、无人机倾斜摄影实景三维建模的优势1. 高效性相比传统的航空摄影和地面测量,无人机倾斜摄影技术可以更快速、高效地获取大范围的影像数据,大大提高了实景三维建模的效率。
2. 精度高通过多视角和多角度的影像采集,可以获得高分辨率和高精度的影像数据,对建模的几何精度和真实性提供了良好的支持。
3. 成本低无人机倾斜摄影技术相比传统的航空摄影和地面测量具有成本低的优势,尤其适合于中小规模的实景三维建模项目。
基于飞马D2000无人机的免像控倾斜摄影实景三维建模航测方法研究
Value Engineering0引言随着无人机与数码相机技术的发展,无人机测绘近年来得到广泛应用,相比传统测绘,无人机航测具有机动高效、精细准确、适用范围广、生产周期短、成果多样等特点,在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势。
无人机航拍可广泛应用于国家重大工程建设、灾害应急与处理、国土监察、资源开发、新农村和小城镇建设等方面,尤其在基础测绘、土地资源调查监测、土地利用动态监测、数字城市建设和应急救灾测绘数据获取等方面具有广阔前景。
飞马D2000是基于高性能旋翼平台的一站式高精度单兵作业平台,飞马D2000无人机具有功能多样、安全保障、操作便利等特点。
本文就如何使用飞马D2000无人机进行免像控倾斜摄影实景三维建模进行研究。
1测区概况测区地处西部高原,平均海拔在3000m 以上,测区高差达900m ,根据任务要求需制作测区的分辨率优于5cm 的实景三维模型。
按照传统航测的要求,需要根据航摄间距布设像片控制点[1],并且像控点要能控制整个测区。
受地形、交通等因素影响,测区布设像控点无法控制整个测区,且像控点控制范围以外的区域,其三维模型精度无法满足规范要求。
加之测区植被茂盛,野生动物种类繁多,活动频繁,作业人员进入林区有较大的安全风险。
为保证三维模型精度和测绘人员的人身安全,经现场踏勘后决定采用免像控作业方式进行航测,选用无人机机型为飞马D2000无人机。
测区局部地形见图1。
2无人机航测实景三维建模原理三维建模原理是将相机在空中拍摄每张影像的地物纹理信息、定位信息和姿态信息通过快速影像匹配技术解算出相邻影像之间的空间关系,将影像中的各像素在三维空间中离散化形成彩色点云,利用彩色点云的几何特性通过TIN 三角构网法[2]将离散的点云连接成一个个三角形面片并形成实景三维模型中的基础模型,通常称之为白模,最后发挥点云的彩色属性根据空间位置映射白模上形成既有几何外观又有真实色彩的实景三维模型。
基于无人机的三维建模技术的使用方法
基于无人机的三维建模技术的使用方法无人机技术随着科技的快速发展已经得到广泛应用,其在三维建模领域的运用为地理测绘、建筑工程、城市规划等行业带来了革命性的变化。
本文将探讨基于无人机的三维建模技术的使用方法,以及其在各个领域中的应用。
一、基于无人机的三维建模技术简介基于无人机的三维建模技术是指利用无人机搭载的航空摄影设备,通过无人机的飞行和图像处理技术,获取现实世界中物体和地形的三维模型。
无人机通过高精度的传感器和航迹控制系统,可以精确获取地面或建筑物的各种角度和空间信息,进而生成真实且高精度的三维模型。
二、使用无人机进行三维建模的步骤1. 飞行路径规划首先,需要根据建模的需求规划无人机的飞行路径。
根据建筑物的大小和形状,选择合适的航线以保证无人机能够获取到全面、高质量的图像。
考虑到飞行安全和效率,需要在设计航线时避开障碍物和限制区域。
2. 数据采集在规划好的飞行路径上,无人机搭载的航空摄影设备会连续进行拍摄,采集现实世界中物体和地形的图像数据。
为了保证建模的精度和完整性,需要控制无人机的高度、速度和姿态等参数,以获取清晰、无遮挡的图像。
3. 图像处理与配准采集到的图像数据需要通过图像处理软件进行处理和配准。
首先,对图像进行去噪、增强和校正处理,使其质量达到最佳状态。
然后,通过特征点匹配和几何变换算法将各个图像配准到同一坐标系下,保证模型的准确性和一致性。
4. 建模和纹理映射在进行建模前,可以通过三角网格生成算法将图像中的点云数据转换为连续的三角网格结构。
然后,通过纹理映射算法将图像中的颜色信息贴在三维模型上,使其更为真实和可视化。
根据需求,还可以对模型进行细化和优化,以提高模型的质量和精度。
5. 模型输出和应用最后,生成的三维模型可以输出为各种格式,以便在不同的软件平台上使用和处理。
在建筑工程中,可以用于制定设计方案、模拟施工过程以及监测和检测建筑物的变化。
在城市规划中,可以用于制定城市扩展计划、交通网络设计以及灾害评估和预警。
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。
使用无人机进行三维建模的技巧与方法
使用无人机进行三维建模的技巧与方法无人机技术的快速发展开辟了无限可能。
除了广泛应用于航空摄影和航拍领域外,无人机还可以用于三维建模。
三维建模是将真实世界的物体或景象通过数字化方式呈现,从而帮助人们更好地理解和分析空间结构。
本文将探讨使用无人机进行三维建模的一些技巧和方法。
首先,选择合适的无人机是成功进行三维建模的关键。
无人机的稳定性、飞行高度和能量消耗等因素都会影响建模的质量。
较为理想的无人机系统应该具备高性能的飞行控制系统、高清晰度的摄像设备以及强大的电池续航能力。
另外,无人机的重量和尺寸也需要适当,以保证其能够在目标区域自由飞行,并能够携带和操作所需的摄像设备。
其次,进行三维建模需要选择合适的建模软件。
市面上有许多专业的三维建模软件可供选择,如Pix4Dmapper、Agisoft Metashape等。
这些软件使用图像处理算法将无人机拍摄的二维图像转换为三维模型。
在选择软件时,需要考虑软件的用户友好性、算法处理速度以及生成模型的精度等因素。
在进行实际飞行之前,确定飞行路径和航拍参数是非常重要的。
建议在三维建模前进行目标区域的勘测,了解地形和障碍物的分布情况,并制定合理的飞行计划。
飞行路径的选择应该尽量避开障碍物,确保不会对建模过程造成干扰。
此外,航拍参数也需要根据目标区域的大小、物体的复杂程度和所需模型的精度而进行调整。
一般来说,较为稠密的格点布局和适当的纵横重叠度可以提高建模的准确性和稳定性。
在实际飞行时,要确保无人机的飞行安全和数据的质量。
在飞行前检查无人机的电量和功能是否正常,并进行预飞检测。
飞行过程中,应该保持良好的通信和控制连接,并实时监控电量和传感器数据的变化。
如果发现故障或异常情况,应立即采取相应措施,保证飞行的安全性和数据的可靠性。
飞行结束后,还需要对航拍图像进行后期处理和分析。
首先,需要将图像导入建模软件中,并进行图像匹配和特征点提取等操作。
随后,利用图像处理算法进行点云重建和模型生成。
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。
无人机倾斜摄影技术在城市实景三维建模中的应用
无人机倾斜摄影技术在城市实景三维建模中的应用摘要:无人机倾斜摄影技术的应用正在城市实景三维建模领域展现了巨大的潜力。
通过搭载倾斜摄影仪的无人机,可以捕捉到城市建筑物和环境的高分辨率图像,从而实现更精确、更真实的三维建模效果。
关键词:无人机;倾斜摄影技术;三维建模引言在城市规划、土地管理、建筑设计等领域,倾斜摄影技术的应用为专业人士提供了强大的工具。
通过将无人机倾斜摄影技术与计算机视觉和地理信息系统相结合,可以实现对城市中各种要素的快速测量和建模,提高工作效率并减少成本。
1城市实景三维建模的意义1.1城市规划与设计城市实景三维建模可以提供可视化的城市信息,帮助城市规划师和设计师更好地了解城市结构和环境。
他们可以在三维模型中随意操纵和修改,评估不同规划设计方案的可行性和效果,并更准确地预测城市未来的发展趋势。
1.2智慧城市建设通过城市实景三维建模,可以将各种传感器、设备和系统与模型相连接,实现智能交通管理、环境监测、安全监控等功能。
借助无人机倾斜摄影技术,可以实时获取城市各地区的实时数据,提供决策支持和紧急响应。
1.3土地资源管理城市实景三维建模可以对土地资源进行定量评估。
无人机倾斜摄影技术可以获取高分辨率的图像和点云数据,对土地利用、地形、地势等进行精确测量和高精度建模。
这为土地规划、土地评估和土地管理提供了科学依据,有助于合理利用和保护土地资源。
1.4城市更新与历史保护借助城市实景三维建模技术,可以对城市中的老旧建筑进行数字化记录和重建,保护城市历史文化遗产。
也可以帮助城市更新项目进行仿真模拟,评估不同改造方案的效果和影响,减少盲目开发和资源浪费。
1.5教育与文化传承城市实景三维建模可以为教育和文化传承提供有效的工具和平台。
无人机倾斜摄影技术可以捕捉到城市的精彩瞬间和独特视角,呈现给公众和学生更生动直观的城市形象。
利用三维建模技术,可以还原历史文化场景,让人们更好地了解历史和文化。
1.6灾害防控与应急响应通过城市实景三维建模,可以提前预测和模拟灾害事件的发生和影响。
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㎡。
基于无人机技术构建三维实景智慧园区的应用研究
I G I T C W技术 应用Technology Application92DIGITCW2023.091 相关技术介绍1.1 无人机技术及其在地理信息数据采集中的应用无人机技术是指通过遥控或自主控制的方式操纵无人飞行器进行目标实现的技术。
随着科技的发展和不断完善,无人机已经成为一种高效准确的地理信息数据采集工具。
无人机可以配备多种传感器,如摄像头、激光雷达等,可在较短时间内获取较为丰富的地理信息数据。
例如,在城市规划中,无人机可快速准确地获取现场三维坐标信息,以及建筑物、道路、绿化、水系等地理信息,对城市规划有着非常重要的指导意义。
在地理信息采集中,无人机可以完成很多传统方法难以完成的任务,例如,对危险地形区域的调查、对大片森林的监测等。
相较于传统的地面测量,无人机具有高效、节省人力和物力、定位精度高等优点,不仅能够减少人力资源和时间成本,还能保证数据的准确性和完整性。
然而,无人机也存在一些局限性,如受限于电量和载荷的限制,其持续飞行时间和承载能力亟待提升[1]。
1.2 三维激光扫描技术及其在三维建模中的应用三维激光扫描技术是一种利用激光、光学技术,将物体表面的三维几何信息数字化的技术。
通过三维激光扫描技术可以快速、高精度地获取物体表面的三维坐标数据,其应用范围非常广泛,包括工业设计、工程制作、文化遗产保护、医学等领域。
其中,在三维建基金项目:甘肃省教育厅——高校教师创新基金项目,项目编号2023B-281,基金名称基于“无人机+Context Capture ”技术构建三维实景智慧园区的实践研究。
作者简介:马德明(1987-),女,汉族,青海海东人,副教授,本科,研究方向为测控技术与仪器。
基于无人机技术构建三维实景智慧园区的应用研究马德明,付 帅,任宁宁,付 蓉,王廷刚(兰州石化职业技术大学,甘肃 兰州 730207)摘要:文章通过对无人机技术、三维扫描技术以及智慧园区的整体概念与发展趋势进行详细介绍,提出了一种基于无人机技术的三维实景智慧园区构建流程,并实现了该流程中各个环节的数据采集、处理和平台开发应用。
无人机倾斜摄影三维实景建模
无人机倾斜摄影三维实景建模摘要:随着近年来无人机倾斜摄影技术的发展,国内许多城市采用无人机倾斜摄影技术实现城市三维实景模型的建设。
以此为出发点,对城市小场景、重点区域,利用消费级无人机进行三维实景建模工作,详细阐述了该方法的技术路线、关键点及精度评价等内容,为相关工程提供技术参考。
关键词:无人机;三维实景模型;倾斜摄影测量引言城市发展逐渐从以往的数字城市向智慧城市发展转型,在城市规划中二维矢量数据GIS应用则难以满足更加精准且高标准的城市测绘工程。
构建更加直观的真实的且精准度相对较高的城市三维实景模型则受到了社会广泛热议。
无人机倾斜摄影技术的出现,则能够解决以往在城市三维实景建模中存在的问题,借助于多个传感器结构,更加便捷地获取地物数据,具有广泛的应用前景。
1三维实景建模中的无人机倾斜摄影技术概述1.1倾斜摄影技术原理作为遥感测绘工程领域近年来在国际环境中创新发展的技术成果,无人机倾斜摄影测量技术的问世为国内外的测绘工程领域提供了更加鲜明的助力条件。
作为高新测绘技术,我国在2010年将其引进到国内,并且在10年间迅猛发展形成成果。
充分结合我国的地理环境特征以及先进科学技术的应用,融合了以往航空测绘技术的传统成果优势,借助于近景测量的优势效果,又突出了作为创新技术表现的先进性内涵。
1.2基于无人机倾斜摄影测量城市实景三维建模的流程在无人机倾斜摄影测量构建城市实景三维模型的工程中,主要是应用到当前最为先进的无人机飞行器作为搭载平台,从而实现更加精准稳定的安全飞行测量工作。
由智能无人机携带5镜头数码高清摄影相机,在空中进行航测飞行拍摄采集地物数据。
而完成基于城市整体的三维实景模型的工件,还需要完成以下流程,首先来讲,则是需要在无人机的航测飞行过程中采集倾斜影像数据。
包括外业航飞以及像控测量等,形成更加完善的数据采集工作,完成多视角状态下的三维空中三角测量,并结合真三维自动模型生产,形成完整的城市实景三维模型。
基于Smart3D的无人机倾斜数据实景三维建模
基于Smart3D的无人机倾斜数据实景三维建模摘要:以某测区实景三维建模为例,阐述了无人机倾斜摄影与实景三维模型数据生产的基本原理。
利用cw10固定翼无人机搭载DG3倾斜相机的方式采集影像数据,选用Smart3D软件作为数据处理平台,构建该区域实景三维模型。
关键词:无人机倾斜摄影实景三维建模引言随着经济社会发展对测绘地理信息的需求日益旺盛,传统技术测绘成果更新周期长、人员成本费用高、产品样式固定等短板凸显。
推进基础测绘转型升级,已成为自然资源领域改革创新发展的必然要求和战略抉择。
2022年2月,自然资源部引发《自然资源部办公厅关于全面推进实景三维中国建设的通知》明确指出,到2025年,50%以上的政府决策、生产调度和生活规划课通过线上实景三维空间完成,到2035年这一目标提升至80%。
《通知》建设范围覆盖全国。
建设实景三维,不仅能够真实反映自然资源“家底”,还为智慧城市、文博保护、自然资源、不动产、地下空间的权属界定、确认、登记提供了更精细的表达手法。
由此可见,实景三维建设显得尤为重要和迫切。
传统城市三维建模工作存在周期长、效率低等问题,已无法满足数字城市、智慧城市的发展需求[1]。
近年来,无人机结合摄影测量与传统人工测绘相比,具有操作方便、作业灵活、地域限制小、精度高、效率高、成本较低以及获取数据全面等优势。
利用无人机倾斜摄影测绘技术,可以实现城市化建设中的实景三维建模,特别适用于当下智慧城市建设中。
本文总结了基于Smart3D的无人机倾斜数据实景三维建模技术方法流程,并对相关技术要点进行了探讨。
1.无人机倾斜摄影1.1 基本原理倾斜摄影测量三维建模以静态物体为对象,通过传感器获取倾斜影像为数据源,集成倾斜影像与下视影像数据进行平差计算,经过严密的空中三角测量计算得到密集点云数据,最后输出带有真实纹理的高分辨率三维网格模型,继而可弥补单一视角数据遮挡、纹理不丰富、多余观测不足等局限。
1.2 技术流程本文采用瞰景Smart3D实景三维建模软件,能够无须人工干预地利用连续多角度影像,生成超高密度点云,并在此基础上生成高分辨率的具有真实影像纹理的三维场景。
无人机倾斜摄影技术在城市实景三维建模中的应用研究
无人机倾斜摄影技术在城市实景三维建模中的应用研究一、引言随着科技的快速发展,无人机倾斜摄影技术以其独特的优势逐渐崭露头角,成为城市实景三维建模领域的研究热点。
该技术结合了无人机的高机动性、高分辨率摄影以及多角度拍摄的特点,为城市三维空间数据的获取提供了新的解决方案。
城市实景三维建模是城市信息化建设的重要组成部分,对于城市规划、智慧城市构建、应急管理等领域具有重要意义。
传统的三维建模方法往往存在数据采集困难、成本高、周期长等问题,而无人机倾斜摄影技术的出现,为这些问题提供了有效的解决途径。
通过无人机搭载的高分辨率相机,可以快速获取城市区域的多角度影像数据,进而利用三维重建技术生成高精度的实景三维模型。
本研究旨在深入探讨无人机倾斜摄影技术在城市实景三维建模中的关键技术、方法及应用效果。
通过对现有技术的梳理与分析,提出优化方案,并通过实验验证其可行性和优越性,以期为相关领域的实际应用提供理论支撑和技术指导。
二、文献综述近年来,国内外学者在无人机倾斜摄影技术及其在城市实景三维建模中的应用方面取得了显著的研究成果。
通过对相关文献的梳理和分析,可以发现该技术的研究主要集中在以下几个方面:首先,无人机倾斜摄影技术的设备选型与飞行规划是研究的重点之一。
不同类型的无人机和相机设备对于数据采集的质量和效率具有重要影响。
因此,学者们针对不同应用场景和需求,对无人机和相机的选型进行了深入研究,并提出了多种优化飞行规划方案。
其次,无人机倾斜摄影数据的处理与三维建模方法是研究的另一大热点。
由于无人机采集的影像数据具有多角度、高分辨率等特点,如何有效地处理这些数据并生成高精度的三维模型成为研究的难点。
目前,已有多种成熟的三维重建算法被应用于无人机倾斜摄影数据的处理中,如基于点云的三维重建、基于多视影像的密集匹配等。
在国内研究方面,我国的学者们针对无人机倾斜摄影技术在城市实景三维建模中的应用进行了大量实践和研究。
他们通过对不同城市区域进行无人机飞行试验,验证了该技术在城市规划、智慧城市建设等领域的实际应用效果,并提出了一系列具有创新性的理论和方法。
如何使用无人机进行快速测量与地形建模
如何使用无人机进行快速测量与地形建模无人机技术的快速发展和普及,正逐渐改变着许多行业的工作方式。
其中,无人机在快速测量与地形建模领域的应用越来越受到重视。
本文将探讨如何利用无人机进行快速测量与地形建模,以及相关的技术和注意事项。
一、无人机在快速测量中的应用在传统测量工作中,需要人工上下陡峭的山坡、穿越密林、踏前沿离岸等困难操作。
然而,使用无人机进行快速测量可以极大地提高工作效率和减少工作强度。
无人机配备了高分辨率相机和传感器,可以在空中完成大范围的高精度测量。
通过无人机的电子设备和导航系统,可以轻松获取地形数据,并快速生成数字化地图。
除了提高工作效率,无人机在快速测量中还具有以下几个优点。
首先,无人机可以进行高分辨率的成像工作,这对于一些需要详细测量的项目非常有帮助,如道路设计、建筑测量等。
其次,无人机可以在较短的时间内完成项目,节省了时间和成本。
最后,无人机可以避免人为偏差,保证数据的准确性。
二、无人机在地形建模中的应用地形建模是无人机应用的另一个重要领域。
传统的地形建模需要依靠测量仪器和复杂的地质勘探工作。
而使用无人机进行地形建模可以快速、高效地获取地形数据,并进行三维重建。
这为城市规划、土地利用分析和环境保护等领域提供了重要的数据支持。
无人机在地形建模中的应用不仅可以提供高质量的数据,还可以帮助用户更好地理解地形和地貌。
通过将无人机航拍的图像和激光雷达数据进行融合,可以生成高精度的数字地表模型。
这些模型可以用于地质灾害预测、绘制地形图和支持决策等方面。
三、无人机测量和地形建模的技术要点使用无人机进行快速测量和地形建模的过程中,需要注意以下几个技术要点。
首先,选择合适的无人机和相机设备。
不同的项目需要不同的无人机和相机设备,所以要根据具体需求进行选择。
其次,采用适当的飞行计划和路径规划。
在进行测量和建模之前,需要确定合适的飞行计划和路径规划,以确保数据收集的准确和高效。
此外,还需要专业的数据处理和软件技术支持。
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无人机倾斜摄影实景三维建模是一种通过无人机航拍技术获取现场实景数据,并通过倾斜摄影技术对建筑、地形等场景进行高精度、高分辨率的三维建模和测量的技术手段。
这种技术在工程测绘、城市规划、地质勘探、电力巡线等领域具有广泛的应用价值。
而在这一过程中,质量评价是非常重要的环节,通过对建模的质量进行评价分析,可以保证最终生成的模型精度高、还原度好,满足实际应用的需求。
一、无人机倾斜摄影实景三维建模的原理与流程倾斜摄影是一种在飞机或无人机上装备了多个相机,并通过这些相机同步拍摄同一目标的技术,利用空间三角法进行定位、云台校正、多视角立体匹配等操作,最终得到建筑物或地物的三维模型。
其工作流程大致包括影像获取、相对定位、绝对定位、外方位元素标定、像点匹配、点云生成、三维产品生成等几个环节。
倾斜摄影技术的优势在于可以提供具有真实观感的三维模型,同时能够实现大范围、高密度的实景建模,适用于建筑物、山地地貌等不同类型的场景。
二、无人机倾斜摄影实景三维建模的质量评价指标针对无人机倾斜摄影实景三维建模,质量评价主要包括以下几个方面的指标:1. 水平精度:即模型在水平方向上的精度表现,通常用成果与实地控制点之间的水平误差来评价。
2. 垂直精度:即模型在垂直方向上的精度表现,同样用成果与实地控制点之间的垂直误差来评价。
3. 几何精度:包括建模点的密度、拟合度、形状精度等方面,用来评价模型的几何表现。
4. 纹理质量:包括视觉效果、美观度、纹理匹配度等方面,用于评价模型的纹理表现。
三、无人机倾斜摄影实景三维建模的质量评价方法质量评价方法主要包括定性评价和定量评价两种方式。
1. 定性评价:通过人工目视或专业人员审查对建模结果进行质量评价,主要包括外观效果、模型完整度、模型的真实感等方面。
2. 定量评价:通过对成果进行检测分析,使用特定的软件或算法来获取模型的定量质量评价指标。
四、无人机倾斜摄影实景三维建模质量评价的应用质量评价结果将直接影响到工程应用中后续的工程设计、规划、监理、施工等工作。
无人机实景建模技术为公路项目建设“锦上添花”
45Attention智慧建造|关注在高速公路工程建设中,利用无人机倾斜摄影技术采集信息,通过相关软件进行自动化建模,生成的实景模型具备可量测性,便于土石方量的计算。
具有空间信息特征,便于优化场地设计,合理进行资源配置分析。
无人机实景建模技术为公路项目建设“锦上添花”文|黄镭随着科技发展及我国对智慧城市的推动,民用消费级无人机市场日渐兴起,产业链不断成熟并带来了成本曲线的大幅下降。
无人机以其机动灵活及交互性强等特点,快速进入了工程建设领域。
BIM技术适应着信息化的发展、适应产业升级及国家创新驱动发展的要求,已经成为解决复杂工程的常用技术手段。
基于无人机的实景建模技术在高速公路工程中的应用,在解决实际生产难题中起到了积极的作用,提质增效作用明显。
以三淅高速灌河大桥工程为例,该项目位于三门峡市卢氏县,山区地形复杂,地形起伏大,平均落差为34m。
项目存在施工场地设计、道路运输困难,施工测设危险程度高及施工方案多变等难题。
为规避常规施工测量的风险,合理布局施工场地及空间关系的分析,形象化表达施工效果,项目团队开展了基于无人机的46Attention关注|智慧建造实景建模技术在山区公路工程中的应用研究。
在土石方量计算的应用基于无人机倾斜摄影技术,通过ContextCapture 软件处理,自动化建模,生成的实景模型具有三维编辑、修改,测量体积、面积、长度(精确到厘米级别的数据),获取测绘信息等功能。
对局部离散的土石方进行倾斜摄影建模,在Acute3D Viewer 软件中进行游览,鼠标点击操纵视图,选择测量工具,可以读取点坐标、两点之间距离、多段线包围面积以及多段线平面上的填挖方体积,如图1所示。
通过外业设置的控制点,对倾斜摄影生成的模型进行姿态纠正,模型精度控制在5cm ,提取土石方量,与常见的数字化土石方量进行对比,对比5种计算方法,选取各个计算结果求和,求得的平均值,进行相对精度的验算对比,无人机倾斜摄影法获取的计算结果满足要求。
BIM教你如何“高逼格”使用无人机实景建模
BIM教你如何“高逼格”使用无人机无人机实景建模技术介绍无人机这类原本只出现在欧美战争片中的新式武器近几年因为民用无人机的快速发展进入到普通民众的视线中,不仅买得起,也可以玩得嗨,不仅可以用来航拍,眺望眺望远处美景,也可以用来自拍。
《战狼2》中的无人机也可以充当武器使用。
然而,作为一群职业BIM sir们,要玩得起,更要玩出水平,接下来介绍一种在我们工程界的“高逼格”使用无人机的技术:无人机实景建模技术。
无人机实景建模技术介绍为了方便更好的理解,先简单介绍下这门技术的概念及原理;无人机实景建模技术:即利用无人机(其实其他拍摄设备也可以)把现场的状况拍摄回来,将照片通过专业合成软件进行三维模型的合成,从而可以在电脑上以最真实的数据和成像效果进行展示和应用。
说实话,照片合成三维模型的技术并不难。
关键是能用来做什么?能达到什么效果?下面将进行介绍。
无人机实景技术的应用(案例展示来源于中维空间科技(深圳)有限公司)01前期勘查、场地踏勘使用虽然我们不是设计规划单位,但利用无人机进行现场踏勘会极大的降低人工成本、提高勘查效率以及现场数据的真实性,不仅可以在电脑上浏览最真实的现场情况,也可以直接将BIM 模型与实景模型进行匹配使用,实现最真实的布置现场临建、规划施工路线,减少施工组织错误。
房屋拆迁也可以进行实景勘测,比传统用GPS更便利及高效率。
BIM模型可直接实景布置现场临建规划施工线路(沙河立交)02现场数据即时获取、永久保存实景模型不仅可以用来看,还可获取准确的测量数据,比如长宽高,某区域的面积、体积等数据,对比传统现场测量方式更快速、更利于保存,对于测量任务将大幅提高效率。
场地长宽高数据户外环境场地面积数据场地体积数据土堆体积数据(爵领欧城项目)03进度汇报及过程调整的好方式过程中进行汇报时可以直接利用实景模型进行汇报,最真实的将现场状况呈现,并将实景模型中得到的工程量进行呈报,这对我们现场的过程要求会提高许多,但这也是未来精细化施工的必由之路。
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无人机实景建模技术
无人机实景建模技术
一、概要
随着智慧城市的发展,真实可靠高效率的可视化信息对我们越来越重,利用无人机的优势以及倾斜摄影技术,可以快速准确的对一片区进行实景建模,成为GIS(地理信息系统)中重要的一环,也是BIM(建筑信息管理)中重要的角色。
通过在同一飞行平台上搭载多角度相机(或者单相机飞不同航线),同时从垂直、倾斜等不同的角度采集影像,获取地面物体更为完整准确的信息,由这些倾斜影像即可生成三维模型。
二、软件介绍
随着越来越多的人开始对无人机感兴趣无人机成为当代年轻人的“玩具”。
说到玩无人机那么无人机app就必不可少了。
无人机app与无人机通过蓝牙或者网络连接之后就能通过你手上的手机控制无人机的开关以及功能,还能在手机上观看拍摄视频。
目前无人机飞控软件有DJI GO、DJI GS PRO、Litchi Vue、Pix4Dcapture、Dronepan等软件,现在我和大家说一下DJI GS PRO什么使用吧。
三、作业流程
1、打开APP,左侧的列表是当前规划好的任务,右侧是调用的是苹果地图,在中国大陆的苹果地图也就是高德地图。
我们接下来点击左下角的“新建”按钮来建立航测任务。
2、这时出现五个选项,我们选择中间的这个(测绘航拍区域模式),来对一个大片区域进行航拍
3、我们选择地图选点,根据地图显示的画面确定航测的方位和面积。
同时也是因为无人机的飞行时间一般就半小时作用,电量非常宝贵,用飞行器去定点会浪费很多电量。
4、(1)点击屏幕就会出现一个航测区域,手动拖拽四个定点可以改变航测的面积和形状,同时也可以手动增加拐点,让航测面积更加的灵活多样。
(2)并且在右边的菜单栏里选择好对应的云台相机。
(3)设置好任务的高度,任务的高度和拍摄的清晰度,成图的分辨率有很大的关系。
(4)大面积的时候尽量选择等时间拍照,因为能上传的航点是有限的。
5、点击进入右侧菜单的高级选项之中,
(1)重新设置一下航测的重叠了,一般航向和旁向重叠率是80%和70%。
(2)设置好云台俯仰角,正射影像图一般为-90°,拍摄3D立体时一般为-45°。
(3)设置好返航高度,确保返航时不会碰撞到障碍物。
6、这点也是最关键的一点,这时候一定要点开中国大陆这个选项,不然飞行器的位置是偏移的。
会导致航测任务区域整体偏移,有一部分任务没有拍摄到。
7、检查任务没有问题后,点击右上角的飞机按钮,程序开始上传任务和自检,通过后就可以点击飞行了。
8、整个任务过程都是全自动的,包括起降,任务完成后,左边菜单的任务变成一个旗子的标志证明任务已经完成
四、建模软件
当数据采集完后,如果你想创建一个真实的三维场景、并且快速分享给你的朋友,在“如初三维重建平台”即可实现。
你不需要有专业背景,测量设备、不需要手动贴图,“如初三维重建平台”让场景重建变得更简单,你只需要拍摄一些照片即可。
登录“如初三维重建平台”,注册账号,点击上传照片,上传完成之后点击建模即可。
无需多余的操作,简单快捷。