无人机航拍影像的三维重建技术研究
无人机倾斜摄影三维建模技术研究现状及展望
2097-3012(2023)01-0041-08 Journal of Spatio-temporal Information 时空信息学报收稿日期: 2023-01-03；修订日期: 2023-04-14 基金项目: 国家自然科学基金项目（42201474）作者简介: 刘欣怡，研究方向为点云影像联合处理、实景三维建模等。
E-mail:*****************.cn无人机倾斜摄影三维建模技术研究现状及展望刘欣怡，张永军，范伟伟，王森援，岳冬冬，刘梓航，贾琛，景慧莹，钟佳辰武汉大学 遥感信息工程学院，武汉 430079摘 要：无人机倾斜摄影从航空平台多视角同步采集影像，可通过倾斜摄影测量，三维建模等技术生成真实的三维模型，是目前地形级到城市级实景三维模型重建最主要的技术手段之一。
本文总结归纳了目前无人机倾斜摄影三维建模过程中的关键技术，重点介绍了三维场景重建和倾斜摄影三角网模型的语义提取、单体化、实体化处理等技术方法及研究现状，指出了目前无人机倾斜摄影三维建模技术仍存在的问题，并从无人机路径规划、数据获取、建模技术、模型表达四方面对该领域潜在的发展趋势和研究方向进行了分析与展望。
关键词：无人机；倾斜摄影测量；实景三维中国；三维建模；实体化引用格式：刘欣怡, 张永军, 范伟伟, 王森援, 岳冬冬, 刘梓航, 贾琛, 景慧莹, 钟佳辰. 2023. 无人机倾斜摄影三维建模技术研究现状及展望. 时空信息学报, 30(1): 41-48Liu X Y, Zhang Y J, Fan W W, Wang S Y, Yue D D, Liu Z H, Jia C, Jing H Y, Zhong J C. 2023. 3D modeling based on UAV oblique photogrammetry: Research status and prospect. Journal of Spatio-temporal Information, 30(1): 41-48, doi: 10.20117/j.jsti.2023010061 引 言实景三维是对人类生产、生活、生态空间进行真实、立体、时序化反映和表达的数字虚拟空间，是国家新型基础设施建设的重要组成部分。
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。
基于飞行器图像的大规模3D重建技术研究
基于飞行器图像的大规模3D重建技术研究随着现代科技的发展，世界上许多事物都在逐步数字化。
其中，三维重建技术已经成为了一个十分热门的领域。
而在三维重建技术中，基于飞行器图像的大规模3D重建技术则是一个备受关注的分支。
基于飞行器图像的大规模3D重建技术是一种通过在空中采集大量图像并进行计算机处理，构建出三维模型的方法。
这种方法的原理是，通过飞行器所拍摄的大量图像，对其中的每一张图像进行三维重建处理，然后将所有的三维模型拼合在一起，最终得到一个完整的三维模型。
在实践中，基于飞行器图像的大规模3D重建技术已经被广泛应用于城市规划、建筑设计、地质勘探等领域。
并且，该技术还可以被用于监测海岸线和水位等自然地理环境的变化，优化城市规划和道路规划等。
它的应用范围非常广泛，可以极大地帮助人们更好地了解和管理自然和人造环境。
在实践中，基于飞行器图像的大规模3D重建技术需要运用到多种技术和方法。
首先，需要运用到无人机等飞行器的技术，以实现在空中采集大量图像的目的。
其次，需要用到图像处理技术，以清晰地获取每张图像中的目标物体的形状和轮廓。
最后，还需要采用三维重建算法，将所有的图像处理结果拼接在一起，生成完整的三维模型。
在实践中，基于飞行器图像的大规模3D重建技术还存在一些问题和挑战。
例如，当采集到的图像数量非常多时，会出现计算机处理速度变慢、存储空间不足等问题；同时，由于环境和设备等因素的影响，采集到的图像质量可能会受到影响，这也会影响到最终的三维重建效果。
总之，基于飞行器图像的大规模3D重建技术是一项非常重要的技术，在未来有着广阔的应用前景。
虽然该技术还存在一些问题和挑战，但只要不断地深入研究和探索，相信这些问题和挑战最终都能够得到有效解决。
无人机的航拍与三维建模技术研究
无人机的航拍与三维建模技术研究随着科技的不断发展，智能化、自动化成为现代社会不可或缺的一部分，无人机技术作为自动化技术的重要应用之一，也得到了长足的发展。
在如今各个领域中都可以看到无人机的身影，应用范围已经扩展到国防、民用甚至娱乐等多种领域。
其中，无人机的航拍与三维建模技术无疑是比较热门的应用领域之一。
一、无人机的航拍技术远离尘嚣的自然山水、鸟瞰城市街道、悬崖峭壁等视野极佳的角度可以通过无人机的航拍技术呈现在我们面前。
无人机是一种可以通过无线电遥控或预先设定的路线进行自主飞行的航空器，它的小巧灵活、高空能力以及简单易操作成为其最大优势。
在拍摄领域，由于无人机的独特性，航拍不再只有摄像机在地面上通过伸缩臂或者类似的机械装置来拍摄，取而代之的是无人机通过悬浮于空中，可以从不同的拍摄角度为我们捕捉到与以往不同的景象。
二、无人机三维建模技术三维建模技术在很多领域应用相当广泛，但是，传统的三维建模技术通常需要通过绘制三维模型来实现，操作繁琐，费时费力。
而无人机三维建模技术则可以通过自动化的飞行、图像处理以及三维建模算法来实现，从而大大提高了建模效率。
无人机三维建模技术主要有以下两个步骤：1. 航拍数据的采集处理：无人机通过拍摄一组图像，这些图像可以是摄像头所拍摄的高清晰度图像。
这些图像会在后续的数据处理中，通过重建算法，构建出原始的三维数据模型。
2. 三维建模处理：基于航拍数据的处理结果，利用相应的算法，计算出材料的位置、纵深、宽度等信息，来生成三维模型，建模的精度一般取决于原始数据的质量和处理精度。
三、无人机航拍与三维建模技术的应用1. 辅助城市规划与设计：利用无人机进行航拍，可以为城市规划与设计提供更加精细化的基础数据，将城市的序列化、规范化提高到更高层次。
2. 文物保护与修复：尤其是巨大、高远或人力无法直接操作的文物工程，可以通过无人机的航拍与三维建模技术进行修复、保护、保存。
3. 地形勘测：通过航拍与三维建模技术进行地形勘测，可以为天气预报、工程建设与军事作战提供准确的地形信息数据。
《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发展，无人机（Unmanned Aerial Vehicle，简称UAV）技术的广泛应用为测绘、地质勘查、城市规划等领域带来了革命性的变化。
其中，无人机倾斜摄影测量技术以其高效率、高精度的特点，在三维建模领域展现出巨大的潜力。
本文旨在研究无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模的流程、方法及关键技术。
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多种传感器，从不同角度（包括垂直、倾斜等）对地面进行拍摄，获取地面高分辨率影像数据的技术。
该技术具有以下特点：1. 高效性：无人机可以快速、灵活地飞抵指定区域进行拍摄。
2. 高精度：高分辨率影像能够详细反映地面的细微变化。
3. 多角度：倾斜摄影可以获取不同角度的影像，为三维建模提供更为丰富的信息。
三、影像处理技术影像处理是无人机倾斜摄影测量的关键环节，其目的是从原始影像中提取有用的信息，为后续的三维建模提供数据支持。
主要步骤包括：1. 影像预处理：包括影像的校正、配准、去噪等，以提高影像的清晰度和准确性。
2. 特征提取：利用计算机视觉和图像处理技术，从影像中提取出有用的特征信息，如角点、线特征等。
3. 影像拼接与融合：将多张影像进行拼接和融合，形成大范围、高精度的地理信息数据。
四、三维建模技术基于无人机倾斜摄影测量的影像数据，可以通过三维建模技术构建出地物的三维模型。
主要方法包括：1. 数字表面模型（DSM）构建：通过影像匹配和三维重建技术，构建地物的三维表面模型。
2. 三维场景重建：结合多源遥感数据和地面实测数据，构建真实感更强的三维场景模型。
3. 三维模型优化与渲染：对三维模型进行优化和渲染，提高模型的视觉效果和真实感。
五、关键技术与挑战在无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模过程中，面临以下关键技术与挑战：1. 高精度影像匹配技术：如何从大量影像数据中快速、准确地提取出有用的信息是关键。
如何使用航测影像进行三维建模
如何使用航测影像进行三维建模航测影像是一种通过航空器（如飞机或无人机）拍摄的高分辨率航拍照片或视频。
利用现代技术，我们可以利用这些航测影像进行三维建模，以创建逼真的虚拟环境、地图或重建实际对象。
本文将探讨如何使用航测影像进行三维建模的基本原理和方法。
首先，使用航测影像进行三维建模的关键是获取高质量的影像数据。
这些影像需要具备足够的空间分辨率，以便捕捉到地面细节，并能够提供准确的测量数据。
此外，影像的颜色和对比度也需要保持一致，以便在建模过程中获得准确的纹理和细节信息。
一种常用的方法是使用立体影像对地物进行三维重建。
立体影像由同一地点的两个或多个影像拍摄而成，这些影像之间存在一定的重叠区域。
通过在这些重叠区域中找到共同的特征点，并计算这些特征点的三维位置，我们可以利用视差原理推断整个场景的三维结构。
另一种常见的方法是使用结构光或激光扫描仪对地表进行测量，然后将这些测量数据与航测影像进行融合。
这种方法可以产生极高精度的三维模型，但通常需要更多的时间和专门的设备。
无论采用哪种方法，进行三维建模的第一步是对航测影像进行预处理。
预处理的目的是消除无关信息（如云层或树叶），并增强有用信息以提高后续建模的准确性。
然后，通过使用影像匹配算法，我们可以在航测影像中找到共同的特征点。
这些特征点可以是角点、线条或纹理等。
根据这些特征点之间的关系，我们可以计算它们的三维位置，并生成一个初始的三维点云。
接下来，我们可以使用点云配准算法消除误差并对点云进行精加工。
这些算法可以将相邻点云之间的重叠区域进行对齐，并修正由于飞行轨迹或摄像机姿态等因素引起的偏差。
一旦完成了点云的配准，我们可以将其转换为三角网格，以便进行表面重建。
这可以通过应用三角化算法来实现，其中点云中的点被组织成连续的三角形网格。
在创建了三角网格后，可以进一步添加纹理和材质信息，以增加模型的逼真感。
这可以通过将航测影像的纹理映射到三角网格上来实现。
纹理映射涉及到将影像的像素坐标映射到三角形的纹理坐标，以便在模型上正确显示影像纹理。
基于无人机的三维建模技术的研究与实现
基于无人机的三维建模技术的研究与实现基于无人机的三维建模技术的研究与实现一、研究方案本研究旨在探索基于无人机的三维建模技术，并提出一种新的观点和方法，以解决实际问题。
具体的研究方案如下：1. 设计与制造需要设计和制造一架适用于三维建模的无人机。
该无人机应具备高空稳定飞行、携带高分辨率相机和激光雷达、自主避障等功能。
还需要选择和集成适合的传感器和硬件设备，确保数据采集和处理的精度和效率。
2. 数据采集利用设计好的无人机完成数据采集任务。
在数据采集过程中，主要包括航线规划、飞行控制、影像采集和激光扫描等步骤。
通过航线规划和飞行控制，确保无人机按照预定的路径和姿态进行飞行；通过高分辨率相机进行影像采集，获取地物表面的图像信息；通过激光雷达进行激光扫描，获取地物的三维点云数据。
3. 数据预处理对采集到的数据进行预处理，主要包括对影像进行去畸变、校正和拼接，对激光点云进行精度优化和噪声去除等步骤。
通过数据预处理，能够提高数据的精度和质量，为后续的数据分析和处理提供有效的基础。
4. 数据分析在数据预处理完成后，对采集到的数据进行分析和处理。
其中，影像数据主要用于获取地物的外部形状和纹理信息，激光点云数据主要用于获取地物的内部结构和形态信息。
通过影像和点云数据的融合可以得到更加完整和准确的三维模型。
在数据分析过程中，可以采用传统的计算机视觉算法、机器学习算法以及深度学习算法等方法，从而实现对地物的自动识别、分割和重建。
5. 新的观点和方法基于已有的研究成果，本研究还将提出新的观点和方法，以进一步提高三维建模技术的精度和效率。
例如，可以考虑引入多传感器融合技术，将相机、激光雷达和惯性导航等传感器的数据进行融合，获得更加准确的三维模型。
还可以探索机器学习和深度学习的应用，从而实现对三维建模的自动化和智能化。
二、方案实施1. 设计与制造无人机：根据需求，设计和制造一架适用于三维建模的无人机。
制造无人机所需的硬件和软件设备，并进行测试和调试，确保其正常运行和稳定飞行。
无人机倾斜摄影的三维重建技术在乡村景观设计中的应用
无人机倾斜摄影的三维重建技术在乡村景观设计中的应用一、引言随着科技的进步和社会的发展，乡村景观设计作为乡村建设的重要组成部分，越来越受到人们的关注。
传统的乡村景观设计方法往往受到时间、人力和物力等因素的限制，难以满足现代乡村建设的需求。
因此，急需探索一种高效、准确且直观的设计方法。
在这一背景下，无人机倾斜摄影技术和三维重建技术的出现为乡村景观设计提供了新的思路。
这两种技术具有高分辨率、多角度、高效率等特点，能够极大地提高设计效率和准确性。
通过无人机倾斜摄影技术获取乡村地区的详细影像数据，再利用三维重建技术构建真实的三维模型，设计师可以在模型中进行更加直观和准确的设计，从而提高设计质量和效率。
本文旨在探讨无人机倾斜摄影的三维重建技术在乡村景观设计中的具体应用方法和效果，以期为乡村景观设计提供一种新的技术手段和设计思路。
二、无人机倾斜摄影技术概述无人机倾斜摄影技术是指利用无人机搭载倾斜摄影相机，从多个角度对目标区域进行拍摄，获取高分辨率的影像数据。
这种技术具有以下特点：1.高分辨率：无人机倾斜摄影技术能够获取高分辨率的影像数据，能够捕捉到更多的细节和信息。
2.多角度：该技术能够从多个角度对目标区域进行拍摄，获取更加全面和准确的信息。
3.高效率：利用无人机进行拍摄，可以大大提高拍摄效率，减少人力和物力的投入。
在乡村景观设计中，无人机倾斜摄影技术可以应用于以下方面：获取乡村地区的详细影像数据、对乡村地区的自然和人文景观进行全面的记录和分析、为设计师提供更加直观和准确的设计依据等。
通过该技术，设计师可以更加全面地了解乡村地区的实际情况，为后续的设计工作提供有力的支持。
三、三维重建技术概述三维重建技术是指利用计算机技术和相关算法，将二维的影像数据转化为三维模型的过程。
这种技术具有以下特点：1.真实性：三维重建技术能够构建真实的三维模型，再现目标区域的真实场景。
2.精确性：该技术能够精确地还原目标区域的形状、尺寸和纹理等信息。
浅析地面激光扫描联合无人机影像的三维模型重建
浅析地面激光扫描联合无人机影像的三维模型重建摘要:无人机在众多领域起到很大的作用，尤其在地面三维模型成像方面。
本文主要阐述如何运用地面三维激光扫描来实现对相关地物的信息采集，最终形成立面点云。
在这个过程中，很大重要的要运用到无人机倾斜摄影结束，通过无人机扫描来实现地物顶部和立面点云两者的精准配合，实现完整的立体的地物点云，最终通过三维建模来重现该场景，保证点云数据的完整性和整体三维建模的准确性，为后续的业务精准定型重建创造新思路。
关键词:三维模型、无人机、模型通常在城市规划、房地产管理、自然灾害；传统村寨、传统建筑以及景观的物质文化资料采集等众多领域中使用三维模型，通过三维建模能够有效地了解当前发生的实时情况，便于管理和灾害应对。
三维建模主要依托于地形图或者高分卫星图法，还有我们平时所熟知和使用的无人机倾斜摄影技术等方法。
采用无人机进行倾斜摄影一般需要从建筑物的顶面开始，通过人工实现对无人机的操控，获得基础信息，从而开始人工干预建模，人工智能化、自动化程度比较高。
但是有个致命的缺点，就是缺乏建模所有的建筑物立面信息。
因此通过地面三维激光扫描和无人机倾斜摄影测量技术来实现三维模型是全面精确的重建。
一、数据的采集及处理数据的采集是重中之重，只有正确采集到数据才能保证建模的准确性和完整性。
在进行采集过程中，融合三维激光点云和倾斜摄影测量点云形成的地表地物全面的三维点云数据。
因此在采集之前需要进行一定数据和程度的布点，方便摄影和扫描后进行对应，从而实现采集的点云统一到整体的坐标体系中，实现二者之间的核对，提高整体测量的精准度。
在技术层面一般会选用GPS实时动态，未来也会运用北斗导航的实时动态，通过三个已确定的平高控制点来实现获取坐标转换参数，同时借用我们的信息基准站采集的载波相位技术进行解算。
针对GPS信号较弱的位置，则运用全站仪定向测量，从而可以控制误差在合理的区间范围之内。
比如我们一般测量80-90个地面激光扫描站点，加上30个左右的无人机航测点，平面高度误差应控制在2cm 以内为佳。
基于无人机影像构建三维地形方法研究
匹配生成离散 点
要趋 势之一 ，如何能够在 保证 机影像
关 键 词 ：无 人机 影 像 ；三 维 重建 ；
Ｔ Ｉ Ｎ： 地 形
随 着 各 行 各 业 三 维 地 形 、 现 势 性
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Ｔ Ｉ Ｎ 及 优 化 的 方法 ，辅 以 少 量 人 机 交 互
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ｌ试验 主要工作流程
本 次实验首先对 原始的无人机影
像 进 行 预 处 理 ， 主 要 包 括 ： 相 对 定
地 表信 息，在地 形的三 维重建 方面有 着独 特 的优 势 。中国西部很 多 区域位 于高原地 带 ，地形 多以 中、 高山地 为
主 ， 采 用 常规 测 绘 方 法 获 取 三 维 地 形 难 度 较 大 。 如 何 采 用 新 技 术提 高地 形
无人机三维测绘关键技术及应用研究
无人机三维测绘关键技术及应用研究摘要：无人机三维测绘技术融合了北斗（GPS）、通信、影像处理等不同技术，通过无人机搭载一台自带减震、优化参数的五镜头相机，拍摄高清影像，经过软件集群处理生产三维模型，在室内基于三维模型生产数字线划图，从而满足各行业对数据的需求。
文主要研究无人机在三维立体测绘中涉及的关键技术，并进而推进无人机测绘新技术应用推广。
关键词：无人机；倾斜摄影；数字城市引言无人机凭借其机动灵活、作业范围广、成低等特点，在各领域的应用越来越广泛。
与传统测绘手段相比，无人机三维测绘技术可以快速、精准地获取地表信息，从而大大减轻了工作的强度。
此外，利用无人机测绘生成的高精度三维模型，在各行业领域中作为一种更加立体直观的场景进行展示，从而进一步扩大了无人机的应用范围，使其在测绘、国土、矿山、林业、文物保护、数字城市等领域得到广泛的应用。
1关于无人机测绘技术随着科学技术的不断发展，越来越多先进的技术应用于测量领域。
无人机摄影测量成为一种新型的测绘手段，无人机设备具有续航时间长、消耗成低、机动灵活等实际特点。
从具体组成上来看，无人机低空航摄系统一般有地面系统、飞行平台、传感器、数据处理等四部分组成。
地面系统包括作业指挥、后勤保障等车辆；飞行平台包括无人机飞机、维护系统、通讯系统等；影像获取系统包括电源、GPS程控导航系统等；数据处理系统包括纠正系统、立体测图系统等。
从无人机技术发展历程来看，在2012年以后无人机技术发展迅速。
一些单位根据单位的实际情况，将无人机技术应用于航空摄影测量过程中。
在这一时期，旋翼型无人机可搭载激光三维扫描雷达问世，该种设备的问世能够实现小面积数字测量。
测绘软件厂商根据测量需要，积极开发自动化无人机航测数据处理软件，通过航测速率软件的有效开发，进一步提升测绘的精准程度。
在无人机技术不断发展过程中，越来越多的单位或者企业意识到无人机测绘测量在遥感测绘领域中具有重要的应用价值。
在无人机设备使用过程中，可以搭载多种较为先进的遥感设备，如高分辨率CCD数码相机、激光扫描仪，轻型光学相机等。
基于微型无人机的全自动三维重建方法实验
于Ｍ Ｍ Ｅ Ｓ姿态传感 电子器件 的普 及应用 （Ｐ ｏｅ４等 智 ｉｈｎ 能手机均 内置 ＭＥ ＭＳ三轴陀螺仪 ） 以及相 关技术的快速
发展 ， 近年 出现了多种微 型无 人机 系统 （ ｃ ｉ Ｖ ｈ— Ｍｉ ｏＡｒ ｅｉ ｒ
图 １ Ｇ ｔｗｎ ０ 型 无 人机 ａ ｉｇＸ１０微 ｅ
ＭＡ Ｖ具有体 积小 巧 、 量轻 、 重 集成 度 高 、 响应 快 速 及作业 灵活等 特点 。例如 比利 时 Ｇ ｔ ｉｇ 司 推 出 ａ ｗｎ 公 ｅ 的测 绘 无 人 机 Ｘ Ｏ 其 重 量 不 到 ２ ， 图 １所 示 。 Ｉ０， 如
大、 工业制造 集成 度 不高 、 急响应 能 力较 差¨ 。得 益 应
的数码照片； 此外 由于微型无人机系统本身 的翼展 、 起
飞重 量局 限 了其 飞 行 姿态 的稳 定 性 ， 片 会 呈现 无 规 照 律 的较大 角度差 异 ； 于低 价位 的 自驾 仪 ， 对 甚至无 法 提供 每一 张照 片拍 摄 时候对 应 的粗 略 Ｇ Ｓ 姿 态数 据 。 Ｐ、 这些 特点使 得 目前 的无人 机航ｉ 流程 难 以直接 应 用 于 贝 ０
中 图分 类 号 ：２ ７ Ｐ ３
文 献 标 识 码 ： Ｂ
基于微型无人机的全 自动三维重建方法实验
王海 英 ， 胡震 天 ， 刘容
（ 南宁市勘测院 ， 广西 南宁
摘
５０ ２ ） ３ ０ ２
要 ： 对 测 绘 无 人 机 应 急 响 应 能 力 较 差 的 局 限 ， 于微 型 无 人 机 系统 ， 计 灵 活 机 动 的 地 理 信 息 快 速 获 取 流 程 ， 针 基 设 利
因此 ， 文就微型无人机搭 载便携数 码相 机获取 的超 低 本 空影像 全 自动三维重 建方 法进行实验 。
基于无人机技术的建筑物三维建模应用研究
157【摘要】随着科学技术的发展，我国各个行业的发展也有了长足进步。
针对建筑行业的三维建模来说，也有更多可以利用的方法技术。
就目前的无人机航测技术来说，它具有非接触测量、效率高以 信息丰富等多种有点。
并且，在数字城市的建设中能够发挥巨大的作用。
利用无人机航测技术进行建筑物的三维建模更是目前所研究的重点。
借助于无人机对建筑物的屋顶以 墙面的扫描形成影像并进行密集点云的生成匹配，然后，进一步进行点云的预处理，最后进行三角网构建，形成精细的建筑物模型。
故，基于无人机技术的建筑物三维建模能够成功实现。
【关键词】无人机；影像匹配；建筑物三维建模【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.10.129时代在不断的发展，人们对于信息的获取也趋近于更加多元丰富的一面。
三维空间信息技术的发展如 也是炙手可热。
就传统的二维平面图而言，其承载的信息量较少，所能够表达的空间信息也是十分有限。
因此，人们针对建筑空间的信息获取则更加倾向于三维建模，利用三维图形获取更加直观的空间感受。
故，针对三维空间信息建设以 三维模型的构建应当展开深入的研究。
通常来说，三维建模是基于摄影测量以 三维激光扫描技术进行开展的。
利用三维激光扫描技术来获取建筑物的三维点云数据，从而进行建筑物的三维模型构建。
而无人机成本低、操作简单灵活、受天气等因素的影响较小，故利用无人机进行小区域的航空影响获取是十分方便快捷的。
目前，不论是国内还是国外，都针对建筑物的三维建模有了一定的研究。
故，本次针对某建筑无进行研究，基于无人机影像技术的建筑物三维模型构建方法进行研究。
1、无人机影像与激光点云匹配本次所研究的建筑物为某小学教学楼，其建筑表面色彩艳丽，且纹理丰富。
该建筑物存在一定的遮挡，遮挡范围较小。
故利用无人机进行屋顶以 大部分墙面的影像拍摄；其余被遮挡部分则利用地面激光扫描仪进行影像获取。
1.1屋顶影像密集点云生成本次研究所用无人机为大疆无人机 自带相机。
基于无人机的航拍影像处理与三维场景重建研究
基于无人机的航拍影像处理与三维场景重建研究随着无人机技术的不断发展，航拍影像处理和三维场景重建在各个领域中扮演着越来越重要的角色。
无人机航拍影像可以为地理测绘、城市规划、建筑设计、环境监测等提供高精度、高效率的数据支持。
因此，研究基于无人机的航拍影像处理与三维场景重建成为了当前的热点话题，本文就该主题进行深入研究。
一、介绍无人机航拍影像处理与三维场景重建是利用无人机拍摄得到的影像数据，通过一系列的图像处理技术和算法，实现对航拍影像的分析、建模和重建的过程。
通常，该过程可分为以下几个步骤：影像获取、图像预处理、特征提取、场景建模和重建等。
二、影像获取在无人机的航拍影像处理与三维场景重建中，首先需要获取高质量的航拍影像。
无人机一般配备了高清数码相机或传感器，能够拍摄出高分辨率的影像。
在影像获取过程中，需要考虑无人机的飞行路径、拍摄角度和时间等因素，以获得全面且准确的影像数据。
三、图像预处理在获取到航拍影像后，需要对影像进行预处理。
这一步骤主要包括图像去噪、去畸变、色彩校正和图像配准等操作。
去噪处理可以提高影像的质量，并去除在拍摄过程中产生的噪声；去畸变操作可以对镜头产生的畸变进行修正，提高影像的几何精度；色彩校正可以调整影像的颜色平衡，保证图像的色彩一致性；图像配准可以将多幅影像进行位置和方向的校正，使得影像之间可以进行对比和分析。
四、特征提取在预处理完影像后，需要对图像中的特征进行提取。
特征提取是无人机航拍影像处理的关键步骤之一，目的是识别和描述图像中的关键特征点，为后续的建模和重建提供基础。
常见的特征提取算法包括SIFT（尺度不变特征转换）、SURF（加速稳健特征）以及ORB（旋转不变特征）等。
通过对图像中的特征进行提取和描述，可以形成特征点集合，为三维场景重建提供数据支持。
五、场景建模和重建特征提取完成后，可以开始进行场景建模和重建。
场景建模是根据航拍影像中的特征点集合，构建三维场景模型的过程。
《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。
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。
无人机三维建模技术研究与应用
无人机三维建模技术研究与应用随着现代科技的不断发展，无人机技术已经成为人们生活和工作中不可或缺的一部分，其中一项技术——无人机三维建模技术更是被广泛应用于各个领域。
无人机三维建模技术是利用新一代都不可避免的高精度数字地球模型（DEM）、高分辨率图像以及大容量数据处理能力，利用先进的计算机软件和硬件设备对指定的物体、设施、建筑物、遗址等进行空中三维测量、建模和分析，从而为城市规划、地质勘查、水文水资源、环境保护、农业、考古和文物保护等领域提供重要的技术支撑。
建模的原理是收集指定区域内的三维图像数据，采集一系列图片，然后利用三角法计算图像像素间的关系，生成精准的三维模型。
而与传统航测地形模型不同，无人机三维建模可以实现成本更低、精度更高和更频繁的数据采集。
在城市规划中，无人机三维建模可以实现地理信息系统（GIS）与地图生产的高精度模型。
通过无人机快速构建城市三维数据，可以实现高质量的地形高程数据、彩色全景地图、等高线、房屋三维建模等成果输出，以及自动生成三维建筑物信息平面图。
在比如富有繁荣文化和历史和文化的旅游城市和老城区，无人机建模还能用于不易用传统方式获取的历史建筑群、街区、古城墙、寺院等建筑文化资源三维重建，为文物保护和城市更新提供可靠依据。
在土地资源调查和水资源管理方面，无人机三维建模可以实现水体、湖泊和河流等水域三维重建，测量水位和水深，为水利工程建设提供数据支持。
同时，还可以实现方便、精确的土地资源地图、耕地面积、植物高度等数据输出，开展农业智能化、在遗址勘探和考古领域，无人机三维建设可以实现整个遗址三维模型的测量和构建，并将其与现有的历史地图和文字资料结合，为考古研究提供详细、实用的资料。
总之，无人机三维建模技术的广泛应用效果确有目共睹。
这是一项成本相对较低，同时可以快速实现空间三维信息采集、建模、分析和输出的技术。
未来随着技术和数据的不断发展，它的应用前景将会更加广阔。
基于无人机的地表三维建模技术研究
基于无人机的地表三维建模技术研究一、无人机技术概述无人机，即无人驾驶飞行器（Unmanned Aerial Vehicle, UAV），是一种无需人类直接操作即可飞行的航空器。
随着科技的飞速发展，无人机技术已经广泛应用于事、民用以及商业领域。
无人机技术的核心在于其自主飞行能力，以及通过搭载不同传感器和设备实现多样化的任务执行。
1.1 无人机技术的核心特性无人机技术的核心特性主要体现在以下几个方面：- 高度自主性：现代无人机具备自主导航和飞行的能力，能够在预设的航线上自动飞行，甚至在复杂环境下进行自主避障。
- 多功能性：无人机可以搭载多种传感器和设备，如高清摄像头、热成像仪、多光谱相机等，实现图像采集、环境监测、搜索救援等多种功能。
- 灵活性：无人机体积小、机动性强，能够快速部署，适应不同的地理和气象条件。
1.2 无人机技术的应用场景无人机技术的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 事侦察：无人机在事领域中用于侦察和监视，可以深入敌后进行情报收集。
- 农业监测：无人机搭载多光谱相机进行农作物生长状况监测，帮助农民进行精准农业管理。
- 物流配送：无人机用于快递和物流配送，特别是在偏远地区或交通不便的地方提供快速配送服务。
二、地表三维建模技术地表三维建模技术是一种利用无人机搭载的传感器获取地表数据，并通过数据处理生成三维模型的技术。
这种技术在城市规划、地形测绘、环境监测等领域具有重要应用价值。
2.1 地表三维建模技术的原理地表三维建模技术基于以下几个原理：- 立体视觉：通过无人机搭载的双目或多目摄像头，模拟人眼的立体视觉原理，获取地表的立体信息。
- 激光雷达：使用激光雷达（LiDAR）技术，通过发射和接收激光脉冲，测量地表的精确距离和形状。
- 摄影测量：利用航空摄影测量原理，通过多角度拍摄地表，结合控制点进行三维重建。
2.2 地表三维建模技术的关键步骤地表三维建模技术的关键步骤包括：- 数据采集：使用无人机搭载的传感器在预定航线上进行数据采集。
《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。
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无人机航拍影像的三维重建技术研究
近年来，无人机技术的飞速发展，使得无人机航拍影像的应用越来越广泛，以
航拍为基础进行三维重建成为了研究的热点之一。
本文将探讨无人机航拍影像的三维重建技术研究现状以及未来发展方向。
一、无人机航拍影像的三维重建技术概述
无人机航拍影像的三维重建技术是指利用无人机在空中获取的图像数据，通过
计算机视觉和计算机图形学科技的支持，构建出真实世界中物体的三维模型。
三维重建技术涉及到多个学科知识的综合应用，如影像处理、计算机视觉、数学建模、数据挖掘等。
随着无人机技术的普及和影像处理技术的逐渐成熟，无人机航拍影像的三维重
建技术得到了广泛应用。
无人机航拍影像的三维重建技术在三维建模、数字地形模型、城市规划、文化遗产保护、生态环境监测等领域有着广泛的应用前景。
二、无人机航拍影像的三维重建技术研究现状
1. 传统的三维重建技术
传统的基于影像的三维重建方法主要包括立体视觉方法和多视图几何方法。
立
体视觉方法利用两幅不同角度的图像进行三维重建，该方法的缺点是需要依靠特殊的相机，不能保证相机的稳定性；而多视图几何方法则要求多个视角的图像数量较多，大大提高了数据的采集和处理量。
2. 基于无人机影像的三维重建技术
无人机航拍影像的三维重建技术是在地面上部署无人机进行图像拍摄的基础上，通过对无人机拍摄的影像进行处理和分析，实现三维重建的目的。
该技术通过多视角的影像获取，利用特定的算法进行图像匹配和处理，实现模型的自动生成。
目前，基于无人机影像的三维重建技术主要采用的是图像拼接、三维点云和纹
理映射等技术。
在图像拼接方法中，主要采用的是基于纹理的拼接和基于特征的拼接两种方法。
在三维点云中，主要包括基于稠密匹配算法的点云和基于基线三角剖分算法的点云。
纹理映射则是利用已知的三维模型和两维图像信息来生成新的自然纹理图像。
三、无人机航拍影像的三维重建技术未来发展方向
1. 精度和速度的提高
随着计算机硬件性能的不断提高和算法的改进，未来无人机航拍影像的三维重
建技术将在精度和速度上得到更好的提高。
采用GPU并行计算和分布式计算等技
术可以提高计算速度，采用高清晰度的摄像头和更加强大的遥感器材可以提高重建精度。
2. 智能化和自动化
未来无人机航拍影像的三维重建技术将更加智能化和自动化。
通过深度学习等
技术，无人机可以在飞行过程中智能地自主决策，例如动态变化的路径规划和精准的目标定位等。
此外，无人机的航线规划和遥控操作也可以实现自动化，减少人工操作的繁琐和误差。
3. 多源数据融合
未来无人机航拍影像的三维重建技术也将与其他多源数据进行融合，如激光测
量数据、卫星遥感数据和机载影像数据等。
多源数据融合能够提高三维重建的精度和实用性，可以更好地服务于数字地球和城市规划等领域。
总之，无人机航拍影像的三维重建技术在未来的发展中将发挥越来越重要的作用。
技术的改进和应用将为城市规划、数字地球等领域的发展带来新的机遇和挑战。