无人机实景建模

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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。

无人机三维建模原理

无人机三维建模原理随着无人机技术的飞速发展，无人机三维建模成为了一项重要的应用。

无人机三维建模是利用无人机搭载的传感器和摄像机，通过采集大量的图像和数据来构建真实世界的三维模型。

无人机三维建模具有高效、精确和灵活的特点，广泛应用于地理测绘、城市规划、文物保护等领域。

一、数据采集无人机三维建模的第一步是数据采集。

无人机通过搭载的传感器和摄像机，可以获取高分辨率的航拍影像和地面点云数据。

其中，航拍影像是通过无人机在空中拍摄地面景物而获得的，可以提供丰富的纹理和颜色信息；地面点云数据则是通过无人机激光雷达扫描地面而得到的，可以提供地面的几何信息。

二、图像处理采集到的航拍影像需要经过图像处理的过程，以提取出有用的信息。

首先，需要对图像进行去畸变处理，消除由于相机镜头畸变引起的影响。

然后，利用图像匹配算法，将不同视角的图像进行匹配，找出相同的特征点。

通过这些特征点，可以计算出相机的姿态参数和场景的三维结构。

三、点云处理采集到的地面点云数据同样需要进行处理，以提取出地面的几何信息。

首先，需要对点云数据进行滤波处理，去除噪声点和离群点。

然后，利用点云配准算法，将不同视角的点云数据进行配准，得到全局一致的点云模型。

最后，利用点云分割算法，将点云数据分割成不同的物体或地面。

四、三维重建在数据采集和处理的基础上，可以开始进行三维重建。

基于航拍影像的三维重建可以通过多视图几何和三角测量的方法，将特征点的三维位置计算出来，并生成稠密的三维点云模型。

基于地面点云数据的三维重建则可以通过点云配准和点云融合的方法，生成全局一致的地面模型。

五、纹理映射三维重建之后，可以将航拍影像的纹理映射到三维模型上，以增强模型的真实感。

纹理映射的过程中，需要将航拍影像与三维模型进行对应，将影像中的颜色和纹理信息投影到模型的表面上。

这样，生成的三维模型就具有了真实世界的外观。

六、数据融合无人机三维建模的结果往往是多源数据的融合。

通过将航拍影像和地面点云数据进行配准和融合，可以得到更加精确和完整的三维模型。

无人机测绘-实景三维模型生产教学课件

主讲老师：
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

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。

如何使用无人机进行三维建模和测绘

如何使用无人机进行三维建模和测绘无人机作为一种先进的航空设备，被广泛应用于各个领域。

其中，无人机的三维建模和测绘技术，更是在许多行业中展现出了巨大的潜力和价值。

本文将介绍如何使用无人机进行三维建模和测绘。

首先，我们将探讨无人机的基本原理和工作方式，然后详细介绍无人机三维建模和测绘的具体方法及其应用领域。

一、无人机的基本原理和工作方式无人机是一种不需要人类操作的飞行器，它能够自主进行飞行任务。

无人机的基本原理是通过内置的导航系统和传感器来获取环境信息、实时监测飞行状态，并根据预设的任务和路径进行飞行。

无人机的工作方式主要包括航行导航、飞行控制、图像处理和数据传输等几个关键环节。

二、无人机三维建模和测绘的基本方法无人机三维建模和测绘技术是利用无人机搭载的高分辨率摄像机或激光雷达等设备，通过获取地面或物体的图像和数据，再经过一系列的处理和计算，生成精细的三维模型或测绘数据。

无人机的三维建模和测绘主要包括以下几个基本方法：1. 摄影测量法：通过无人机搭载的相机对地表进行拍摄，获取大量的航拍图像。

然后，利用摄影测量原理和计算方法，对这些图像进行处理，并通过三维重建算法生成三维模型。

2. 激光雷达测绘法：无人机搭载激光雷达设备，通过向地面发射激光束并接收反射回来的信号，计算出物体或地形的准确位置和高度信息。

这种方法可以获得非常准确的三维测绘数据。

3. 短程测绘法：无人机利用激光测距仪等传感器设备，对局部地区进行精细的三维建模和测绘。

这项技术主要应用于建筑物、景区等小范围的测绘任务。

4. 雷达测绘法：无人机搭载雷达设备，可以对远距离的地面、海洋等进行大区域的三维建模和测绘。

这种方法在城市规划、国土调查等领域具有重要应用价值。

三、无人机三维建模和测绘的应用领域无人机的三维建模和测绘技术在许多领域中得到广泛应用，具有很高的价值和意义。

1. 建筑工程：利用无人机进行建筑工程的三维建模和测绘，可以大幅提高工作效率和准确性。

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。

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。

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。

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㎡。

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。

复杂地形下无人机倾斜摄影技术的校园三维实景建模

复杂地形下无人机倾斜摄影技术的校园三维实景建模①亓信玖1, 黄风华2, 李传林1, 林国滨2, 曹　俊21(福州大学数字中国研究院(福建) 空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室, 福州 350108)2(阳光学院空间数据挖掘与应用福建省高校工程研究中心, 福州 350015)通讯作者: 黄风华摘　要: 针对无人机倾斜摄影技术在复杂地形条件下三维实景建模的可行性及其精度是否满足实际大比例尺测量要求的问题, 本文以福州市马尾区阳光学院校园为例, 采用大疆经纬系列无人机搭载云眼系列五镜头相机的方式完成测区倾斜影像数据的采集. 采用实时动态(Real-Time Kinematic, RTK)连接千寻CORS 账号的量测方式完成测区控制点的采集. 利用Bentley 公司的实景建模软件ContextCapture 对外业采集的数据进行内业处理, 得到了该校园的高分辨率的三维实景模型、数字表面模型(DSM)和真正射影像(TDOM), 并对三维模型进行精度分析. 为了保证模型的精度, 实验过程中通过布设较多控制点, 分块航测, 提高航向和旁向重叠度来提高模型精度. 实验结果表明, 与地面实测数据相比, 采用上述技术所建立的校园三维实景模型的平面位置中误差和高程中误差均小于5 cm,满足实际大比例尺测量的要求, 可为后期校园三维实景模型的二次开发提供重要的数据支持.关键词: 无人机倾斜摄影技术; CORS; 三维实景模型; DSM; TDOM引用格式: 亓信玖,黄风华,李传林,林国滨,曹俊.复杂地形下无人机倾斜摄影技术的校园三维实景建模.计算机系统应用,2021,30(2):110–116./1003-3254/7633.html3D Campus Scene Modeling Based on UAV Tilt Photography in Complex TerrainQI Xin-Jiu 1, HUANG Feng-Hua 2, LI Chuan-Lin 1, LIN Guo-Bin 2, CAO Jun 21(Key Laboratory of Spatial Data Mining & Information Sharing of Ministry of Education, Digital China Research Institute (Fujian),Fuzhou University, Fuzhou 350108, China)2(Fujian Provincial Universities Engineering Research Center of Spatial Data Mining and Application, Yango University, Fuzhou 350015, China)Abstract : This study takes the campus of Yango University in Mawei District, Fuzhou City as an example to study the feasibility and accuracy of 3D modeling of UAV tilt photography in complex terrain. It adopts DJI Matrice series of UAVs carrying cloud eye series of five-lens cameras to collect tilt image data in the survey area. A real-time kinematic instrument connects Qianxun CORS account to complete the acquisition of control points in the survey area. With ContextCapture, a real-world modeling software of Bentley company, the data collected from the external operation is processed for internal operation. Consequently, the high-resolution 3D scene model, Digital Surface Model (DSM) and True Digital Orthophoto Map (TDOM) of the campus are obtained, and the accuracy of the 3D model is analyzed. In order to ensure the accuracy of the model, the experiment improves the accuracy of the model by setting more control points, making sub-regional aerial survey, and improving the overlap of heading and the side direction. Experimental results reveal that the mean square error of the plane position and the mean square error of the elevation of the 3D real scene model are less than 5 cm, which can meet the requirements of large-scale measurement and provide important data计算机系统应用 ISSN 1003-3254, CODEN CSAOBNE-mail: Computer Systems & Applications,2021,30(2):110−116 [doi: 10.15888/ki.csa.007633] ©中国科学院软件研究所版权所有.Tel: +86-10-62661041① 收稿时间: 2019-12-17; 修改时间: 2020-01-14; 采用时间: 2020-04-17; csa 在线出版时间: 2021-01-27110support for the secondary development of the 3D real scene model of the campus in the later stage.Key words: tilt photogrammetry technology of Unmanned Aerial Vehicle (UAV); Continuously Operating Reference Stations (CORS); 3D real scene model; Digital Surface Model (DSM); True Digital Orthophoto Map (TDOM)近些年, 无人机倾斜摄影测量技术是国内外测量领域中发展应用起来的一项高新技术, 已成为摄影测量领域中一个新的研究热点[1]. 该技术主要用于三维实景模型的生产. 随着“数字校园”、“智慧校园”的出现,各大高校争相开展相应课题, 其中三维实景模型是校园智慧建设的亮点之一[2].传统的三维模型构建主要是利用影像或规划图作为底图, 利用三维建模软件结合人工收集到的二维平面和高程数据完成三维模型的构建. 常见的三维建模软件有3DMAX、AutoCAD、SketchUp、CityEngine 等. 通过传统方法生成的三维模型不仅需要耗费大量的人力与财力, 而且由于缺少必要的纹理等信息, 从而导致质量和真实感较差, 不能真实反映复杂地物形状,与现实世界反差较大, 难以满足大区域三维城市的应用[3]. 相对于传统的三维模型来说, 三维实景模型具有不受模型形状的限制、模型真实、生成速度快、应用领域广泛等特点.目前该技术在大比例尺地形图测绘、三维建模、城市规划、国土管理、文物遗产保护等多个领域都得到了广泛应用[4–6]. 本研究以阳光学院马尾校区为例, 研究无人机倾斜摄影测量在复杂地形条件下三维实景模型的方法, 并且检验其精度是否满足实际测量需求的问题.1 无人机倾斜摄影测量技术与空中三角测量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指在无人机这一飞行平台上面搭载一台或多台传感器同时从多个角度采集影像, 从而获取地物信息的技术. 与传统的摄影测量相比, 它突破了传统的垂直拍摄获取正射影像的束缚, 可对同一地物同时从多个倾斜角度摄影, 从而能够快速、高效、大视角地获取更加客观丰富的侧面纹理等信息用于三维实景建模. 近年来, 众多学者对无人机倾斜摄影技术进行了研究. 倾斜摄影测量的发展, 国外比国内早了很多, 国外已经经历了十几年的发展历程[7,8],应用比较广泛, 甚至发展到了室内三维建模. 国内倾斜摄影发展也就8年左右的历史, 2010年在中国测绘科学院刘先林院士的带领下研制出了第一台倾斜相机SWDC-5[9]. 中海达公司自主研发并生产了一款八旋翼的无人机测量系统OS-M8[10]. 上海航测和中测新图推出了AMC580和TOPDC-5倾斜相机, 国产倾斜相机航摄仪得到了一次快速发展[11]. 总之不管硬件还是软件目前国内与国外都有一定差距, 特别是软件. 当前倾斜摄影相机主流为5镜头(其中包括4个倾斜镜头和1个垂直镜头). 本文采用的就是基于五镜头的无人机航空摄影来完成三维实景模型的构建.简而言之, 无人机倾斜摄影测量技术就是无人机技术与倾斜摄影技术的完美结合. 该技术主要包括飞行平台、多镜头倾斜传感器、地面操作控制系统3个部分. 无人机倾斜摄影技术还可以与其他技术相结合来完成人们更高的需求,应用前景广泛. Stöcker等[12]以西班牙安达卢西亚的案例研究了无人机航测在沟渠测量中的应用. Sun等[13]利用无人机倾斜摄影技术与BIM技术及VR技术相结合, 通过虚拟体验来模拟看房系统. 孙少楠等利用无人机倾斜摄影技术与BIM技术相结合实现了在水利工程地形中的应用[14].1.2 空中三角测量摄影测量的主要任务是最大限度地减少外业工作,因此提出解析空中三角测量这一概念. 空中三角测量俗称空三平差, 根据平差中采用的数学模型, 空中三角测量可分为航带法、独立模型法、光束法三种方法.空三平差是数字摄影测量中通过少量野外控制点对测区内的控制点加密从而获取影像加密点平面位置和高程的重要方法[15]. 该方法同样也适合倾斜摄影测量. 相对于传统摄影测量, 多镜头倾斜摄影计算量较大, 计算过程比较复杂. 无人机倾斜摄影测量系统获取的影像空三平差以原始POS数据和野外测定的控制点为基础, 采用严密的数学公式, 按照最小二乘法原理, 平差计算出摄影测量中所需加密点的三维坐标及其定向参数, 同时建立控制点、连接点以及POS辅助数据的多视角影像的联合结算, 进一步保障平差结果的精度. 因2021 年第 30 卷第 2 期计算机系统应用111此空三平差在摄影测量中占有十分重要的位置.常见的空三软件很多, 如Inpho、Smart3D PhotoScan、Altizure等. Bentley ContextCapture(原Smart3D, 以下简称CC)是一套实景三维自动建模系统. 它可以自动创建真实的三维模型, 自动化程度非常高, 是目前市场上用的比较多的软件. 此外它还具备高兼容性, 能对各种对象各种数据源进行精确无缝重建. CC有两个版本, 一个普通版ContextCapture, 一个中心版Context-Capture Center, 后者可以进行集群处理, 也就是在主机上能够同时分配多个任务节点给副机同时并行计算,因此计算效率大大提高. 本研究采用的就是中心版本.通过多台计算机建立集群的方式, 同时高效地处理数据量较大的倾斜影像数据.2 无人机倾斜摄影三维实景建模流程2.1 技术流程本文具体的校园三维实景建模的技术流程如图1.图1 校园三维实景建模的技术流程整个三维实景建模的流程主要分为外业数据采集和内业数据处理两个部分. 主要的设计思路: 外业数据采集主要是根据航测区域概况制定航测技术方案来完成. 采集的外业数据包括影像数据、POS数据、控制点数据. 通过该技术采集带的外业数据也称倾斜数据.倾斜数据是带有空间位置信息的可量测影像数据, 通过内业处理软件处理能同时输出DSM、TDOM、DOM、DLG等多种成果[16]. 内业数据处理主要是利用CC对外业采集到的数据进行处理. 主要步骤包括数据预处理、空中三角测量、多视影像密集匹配、构建TIN三角网、自动纹理映射、生产三维实景模型等. 然后对生产的三维实景模型进行精度分析, 满足精度要求的就是所需要的三维实景模型, 否则的话继续数据预处理, 再提交空中三角测量直到满足所需要的精度为止.为了达到精度要求, 实验过程中通过布设较多控制点,分区航测, 使用较高的航向和旁向重叠度来提高模型精度.2.2 航测区域概况阳光学院马尾校区坐落于福建省福州市马尾区卧龙山上, 位于东经119°37′, 北纬25°29′, 学校占地面积约为1 km2, 建筑面积37万平方米. 测区以校园建筑为主, 由于校园坐落于山上地形起伏较大, 最高点与最低点的落差在180 m左右. 对于地形起伏较大的地貌, 如用传统的人工测图, 外业的工作量相当大,并且有好多地段存在安全隐患, 人员和仪器根本无法到达; 然而普通航测法又很难达到大比例尺地形图精度要求, 因此考虑采用无人机倾斜摄影测量技术.2.3 外业数据的采集本次选取的测区范围约为1 km2, 地形起伏较大.针对航测区域的大小、地形等特点, 本文采用多旋翼大疆经纬系列无人机M600Pro (一台六旋翼的无人机)为飞行平台, 云眼系列APS-130五拼相机(半画幅)为多镜头倾斜传感器. 表1为相关具体参数.为了提高模型的精度且不影响成果的质量, 本研究对区域进行分块, 分成南北两块. 航测规划软件此次我采用大疆自主开发的DJI GS Pro. 具体无人机航线规划如图2所示.通过航测规划软件DJI GS Pro连接无人机M600Pro,在软件里面添加一个五镜头APS-130相机并设置对应参数. 根据研究区域的环境等情况, 此次航线规划设计的航带为S形线路. 主要参数设置: 航高130 m, 旁向重叠度80%, 航向重叠度80%, 拍照模式等距间隔拍照, 拍照间隔2 s, 相机朝向平行于主航线, 主航线角度0°, 边距0 m. 由软件计算得知飞行速度8 m/s, 分辨率2 cm. 此次航测南测区获得航片4910张(每个镜头982张), 北测区获得航片5555张(每个镜头1111张),共航片10 465张.计算机系统应用2021 年第 30 卷第 2 期112表1 飞行平台和倾斜传感器的详细参数飞行平台(六旋翼)飞行速度: 最大飞行速度65 km/h(无风环境)正射镜头焦距: 25 mm (1个)飞行高度: 最大飞行海拔高度2500 m倾斜镜头焦距: 35 mm (4个)最大升降速度: 上升5 m/s, 下降3 m/s传感器长/短边: 23.5 mm/15.6 mmGPS模块: 3套IMU和GNSS模块像片长/短边: 6000 pix/4000 pix工作环境: −10 ℃至40 ℃主距: 25 mm(a) 北部测区(b) 南部测区图2 无人机航线规划本文POS数据是通过大疆M600Pro飞控导出来的, 由于大疆飞控自身的局限性, 需要我们对导出来的POS数据进行筛选. 剔除多余的POS. 最终得到南测区982个POS数据,北测区共1111个POS, 共2093个POS数据.本文控制点数据是采用G P S-R T K连接千寻CORS账号的量测方式完成采集. 首先在奥威互动地图APP中提前划分好测区范围, 并在其中布设控制点,然后到实地寻找合适位置布设控制点. 根据测区的大小、地理位置、精度等因素, 共布设61个控制点(38个像控点, 23个检查点). 坐标系采用CGCS2000,中央经度120°, 3°分带, 高斯-克吕格投影. 像控点之间的布设间隔在200 m左右, 均匀分布于整个测区. 航测开始前,通过铺设红白或红黄相间的标靶, 通过中海达RTK连接千寻定位系统完成像控点、检查点的采集.控制点的测量方式如图3所示.(a) 控制点测量分布(b) 实际测量图3 控制点的测量方式2.4 内业数据处理外业数据采集获取后, 首先需要对获取的数据进行预处理, 主要包括POS数据的筛选、照片的匀光匀色处理等. 然后再导入到CC进行内业数据处理.通过CC软件对采集到的影像数据、POS数据、控制点数据进行内业处理, 主要的处理流程包括添加影像照片、导入POS数据、刺像控点、空中三角测2021 年第 30 卷第 2 期计算机系统应用113量、多视影像密集匹配、构建TIN 三角网、自动纹理映射、提交生产三维实景模型项目、提交生产TDOM 及DSM 项目等; 像控点的选刺需要手动选择并输入实测坐标, 像控点的残差越小, 正射影像的精度越高, 建立出来的三维实景模型质量越高. 分成南北两个区域的空三结果如图4所示, 合并后整个测区空三加密计算结果如图5所示.(a) 北部区域(b) 南部区域图4 南北两个区域的空三结果图5 合并后整个测区的空三结果2.5 项目成果通过CC 软件对采集到的数据完成处理之后, 最终生成了三维实景模型. 校园的部分三维实景模型如图6所示.在生成三维实景模型后, 对空三后的数据重新提交新的项目, 生成许多格式为TIFF/GeoTIFF 的文件,将生成的文件导入ARCGIS 中, 此处使用ArcGIS10.5中的“镶嵌至栅格”功能进行拼接. 生成的TDOM 和DSM 如图7、图8所示.图6 校园的部分三维实景模型图7 测区的部分TDOM图层yg_dsm 值高：213.063低：27.5341图8 测区的部分DSM2.6 三维模型精度分析为了检验无人机倾斜摄影测量的三维模型成果精度, 利用航测之前采集到布设在测区分布均匀检查点,与生成三维模型中相对应位置的点进行对比, 从而完成该模型的精度评定. 表2是同位置三维模型采集点与检查点的对比.利用外业采集的检查点坐标(作为真值)与三维模型中对应位置的坐标(作为观测值)通过下列中误差计算公式得到坐标中误差如下:计算机系统应用2021 年第 30 卷第 2 期114式中Dx、Dy表示X、Y方向的中误差; Dxy表示平面位置中误差; Dz表示高程中误差.通过表2对三维实景模型上采集的23个检查点进行统计, 经计算可知X方向、Y方向的中误差分别约为3.03 cm, 3.06 cm. 平面位置中误差约为4.31 cm. 高程中误差约为2.88 cm. 满足实际大比例尺1:500测量的需求.表2 同位置三维数字地面模型采集点与检查点对比表点号检查点的实测值模型中检查点的坐标真误差x y z x y z|△x||△y||△z|0444 661.4562 877 543.031102.063444 661.482 877 543.07102.060.0240.0390.003 1444 728.8712 877 580.62198.124444 728.862 877 580.6198.150.0110.0110.026 2444 477.7472 877 651.694101.693444 477.722 877 651.67101.700.0270.0240.007 3444 310.2752 877 726.975102.757444 310.272 877 726.94102.730.0050.0350.027 4444 280.3912 877 641.032104.749444 280.352 877 641.01104.750.0410.0220.001 5444 297.8962 877 531.17587.253444 297.872 877 531.1987.250.0260.0150.003 6444 163.3592 877 486.97692.877444 163.392 877 486.9592.900.0310.0260.023 7444 105.6572 877 556.87292.823444 105.692 877 556.8792.850.0330.0020.022 8444 173.3992 877 650.809113.921444 173.382 877 650.83113.930.0190.0210.009 9444 092.4622 877 754.423115.276444 092.422 877 754.42115.340.0420.0030.064 10444 143.5472 877 849.877139.499444 143.522 877 849.79139.460.0270.0870.039 11444 237.0152 877 908.872140.591444 237.032 877 908.83140.520.0150.0420.071 12444 385.8532 877 921.056131.162444 385.872 877 921.03131.170.0170.0260.008 13444 345.8432 877 817.76109.838444 345.832 877 817.73109.860.0130.0300.022 14444 621.2432 877 559.579102.491444 621.272 877 559.61102.490.0270.0310.001 15444 603.8112 877 637.762117.179444 603.772 877 637.76117.170.0410.0020.009 16444 489.4402 877 759.452122.839444 489.382 877 759.42122.810.0600.0320.029 17444 586.7562 877 759.336138.408444 586.792 877 759.31138.410.0340.0260.002 18444 697.2782 877 866.878150.606444 697.252 877 866.85150.580.0280.0280.026 19444 512.6072 877 894.48158.585444 512.632 877 894.47158.610.0230.0100.025 20444 590.2052 877 950.634163.776444 590.222 877 950.61163.770.0150.0240.006 21444 686.2512 877 759.005138.521444 686.302 877 759.02138.530.0490.0150.009 22444 209.9162 877 578.57196.315444 209.892 877 578.5496.370.0260.0310.0553 结论与展望该研究首先利用大疆M600Pro搭载五镜头相机采集获取了阳光学院校区的影像数据, 通过GPS-RTK连接CORS账号的量测方式完成了像控点和检查点的采集, 再结合M600Pro飞控导出的POS数据. 利用这些数据经过CC软件处理之后, 获得了该区域高分辨率的三维实景模型、TDOM、DSM. 表明了无人机倾斜摄影技术在复杂地形条件下构建三维实景模型具有可行性, 此外通过模型的精度分析, 得到了三维实景模型的平面位置和高程中误差均小于5 cm, 满足大比例尺1:500的实际测量需求. 为后续三维模型的二次开发提供了数据支持. 但是该研究通过增加像控点来提高三维模型的精度, 还存在相当的局限性. 控制点多的话误差也会积累, 不一定能提高模型精度. 在实际的生产处理过程中, 受无人机等设备、大气环境及软件算法等因素, 无人机的飞行姿态, 照片的质量等都会影响模型的精度. 此外得到的三维实景模型还比较粗糙, 对于遮挡比较严重的地方没有进一步精细化. 希望在以后的学习过程中, 可以进一步对模型的精细化、单体化、多元数据融合及三维模型的二次开发进行更深层次的研究.参考文献丁志广, 严新生, 陈辉光. 无人机倾斜摄影用于江门市快速三维建模的探讨. 城市勘测, 2016, (4): 72–78. [doi: 10.3969/j.issn.1672-8262.2016.04.016]1陈优良, 周亦明, 兰小机, 等. 基于无人机倾斜摄影的校园三维模型构建. 江西理工大学学报, 2019, 40(3): 14–21.2谭仁春, 姚岚. 城市三维快速建模方法探讨. 测绘科学, 2015, 40(5): 136–138.3田野, 向宇, 高峰, 等. 利用Pictometry倾斜摄影技术进行全自动快速三维实景城市生产——以常州市三维实景城市生产为例. 测绘通报, 2013, (2): 59–62, 66.4徐思奇, 黄先锋, 张帆, 等. 倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用. 测绘通报, 2018, (2): 111–115.5杨国东, 王民水. 倾斜摄影测量技术应用及展望. 测绘与空62021 年第 30 卷第 2 期计算机系统应用115间地理信息, 2016, 39(1): 13–15, 18. [doi: 10.3969/j.issn.1672-5867.2016.01.004]Rau JY, Chu CY. Photo-realistic 3D mapping from aerialoblique imagery. International Archives of thePhotogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Science-ISPRS Arvchives, 2010, 38(2): 110–115.7Nils K. Oblique aerial photograph: A status review.Photogrammetric Week, 2009, 20(5): 119–125.8闫利, 费亮, 叶志云, 等. 大范围倾斜多视影像连接点自动提取的区域网平差法. 测绘学报, 2016, 45(3): 310–317,338. [doi: 10.11947/j.AGCS.2016.20140673]9马晨, 杨辽, 池梦群, 等. 非量测相机倾斜航空影像空三加密精度评价. 遥感信息, 2015, 30(6): 71–75. 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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。

无人机倾斜摄影测绘技术在城市实景三维建模中的应用

无人机倾斜摄影测绘技术在城市实景三维建模中的应用摘要随着科学技术的飞速发展，人民生活水平有了极大的提升，无人机驾驶技术和无人机开发技术越来越成熟，市场快速增长，市场份额逐渐增加。

因此，随着行业的快速发展，有足够的资金改善无人机的功能和性能，确保无人机的稳定性和可控性变得完美。

大部分地区需要城市建设、旅游体验、影视制作等任务。

无人机倾斜摄影测绘技术是在无人机技术子项目中开发的。

基于无人机的独特优势，已被广泛应用于城市真实场景的三维建模。

关键词无人机；倾斜摄影测量技术；城市实景；三维建模引言随着时代的发展，多传感器技术被安装在飞机上，打破了现有航空摄影只能垂直进行的限制，得到了广泛的应用和发展，推动了各领域相关产业的发展。

将该技术应用到真实城市场景的三维建模中，可以提高摄影测量的效率和精度，并可以利用无人机的独特优势来取代普通的航空测绘，在涉及摄影测量的项目中非常重要。

一、无人机斜坡摄影测绘技术原理1、无人机技术无人机技术是指使用无线遥控设备和独立程控设备来操作无人机技术的无人机技术。

中国民航根据无人机的大小、重量和类型对无人机进行分类。

小型无人机由个人或团体管理，大型无人机由中国民航管理。

无人机驾驶技术以其成本低、携带方便、操作方便、起降方便、远程控制、高空和低空等优点，可以取代载人飞机执行危险、有毒、难以实现的空间任务。

2、倾斜摄影测绘技术构建城市实景三维模型的技术流程通过软件对无人机倾斜摄影测量和测绘技术获得的垂直和倾斜图像进行几何校正。

根据不同摄像机获取的图像数据和地面参考点数据，计算出每幅图像的精确方向，并进行联合平差。

利用点梯度图像稠密集匹配技术生成DSM点云，构建TIN模型，生成白色模型，然后使用专业的3D纹理映射软件完成城市现实3D模型的构建。

3、无人机倾斜摄影技术要点第一，多方面图像的联合调整。

在无人机倾斜摄影测量技术的实际应用中，多点图像的组合调整具有重要作用。

该技术可有效解决现有测量系统的复杂数据处理问题，有效处理图像关联，快速建立合理的通信线路和接触点，提高图像结果的准确性。

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。

双镜头无人机在城市精细化实景建模中的应用

双镜头无人机在城市精细化实景建模中的应用
张旭;高玉久;谭胜杰
【期刊名称】《黑龙江科学》
【年(卷),期】2024(15)10
【摘要】倾斜摄影测量按照相机镜头的个数可分为五镜头相机、双镜头摄像机及单镜头相机等。

在城市实景三维建模中,单镜头无人机由于外业影像采集视角有限,模型精度整体偏低,而五镜头无人机载荷过大,测量成本较高,一般不适用于小范围场景建模。

将双镜头无人机应用于城市精细化实景建模中,从多角度与五镜头、单镜头进行综合对比。

研究结果表明,双镜头倾斜侧影测量兼顾了模型质量及成本优势,在城市实景建模中具有较好的应用前景。

【总页数】3页(P142-144)
【作者】张旭;高玉久;谭胜杰
【作者单位】华北地质勘查局综合普查大队;河北普冠地理信息技术有限公司【正文语种】中文
【中图分类】P258
【相关文献】
1.基于Smart3D的双镜头无人机倾斜摄影大面积实景三维建模研究
2.城市实景三维建模中无人机倾斜摄影技术的应用研究
3.城市实景三维建模中无人机倾斜摄影技术的应用分析
4.无人机倾斜摄影技术在城市实景三维建模中的应用
5.基于小型多镜头航摄仪的无人机倾斜摄影技术在实景三维建模中的应用
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