基于Smart3D的倾斜摄影测量技术研究

基于Smart3D的倾斜摄影测量技术研究

随着无人机摄影测量技术的迅速发展，基于倾斜摄影测量的三维模型的构建在智能城市和其他领域中发挥着巨大的作用。倾斜摄影测量由五个摄像机系统拍摄，其可以同时获取特征的多个角度的图像并且在特征的侧面获得精细的纹理信息。使用摄影测量软件处理所获取的多角度图像最终可以生成具有真实纹理信息的真实3D模型，其广泛用于国民经济的各个领域。无人机搭载五镜头倾斜相机，采集区域影像，用Smart3D软件进行空中三角测量和三维建模，用实测检查点分析模型精度。利用Smart3D对倾斜摄影测量影像进行三维建模是可行的，精度非常高。

标签：Smart3D；倾斜摄影测量；无人机；三维建模

无人机倾斜攝影测量技术的优势：

1、无人机的飞行高度是真实的，可以更好地靠近真实物体，从而传递更多小组位置从不同角度捕获和测量数据信息；

2、在几个相邻图像之间重叠概率更高，并且可以更准确地表达地理信息元素；

3、减少人为干扰的可能性能力，自动匹配构造的全过程，完全由计算机控制；

4、现实模式该类型的纹理清晰可见。以前的摄影只能获得物体顶层的纹理图案。当然呈现其侧面的纹理，倾斜摄影测量可以反映真实对象的侧面纹理。

5、低成本，无人机倾斜摄影测量技术在信息收集3D模型在生产过程中具有更高的效率，这实质上减少了金钱和人力消费成本。

3D建模是倾斜摄影的首要任务，模型的质量，形状等将会影响后期使用的结果。通过无人机倾斜摄影测量后，可以获得调查区域的最原始的地理数据信息。很可能在拍摄过程中受光，风和拍摄角度的干扰，原始数据颜色饱和等稍微有所缺陷。因此必须将其进行统一的处理，通过各种技术手法技术手法高科技不明顺将其进行还原，并由专人进行检查，从而得到最为真实的、全面的三维立体模型。

现如今三维建模已经是无人机倾斜摄影测量技术的重中之重，模型的质量、造型都会直接影响后期的使用结果。无人机倾斜摄影测量可以通过影象拍摄获取最原始的地理信息数据，但是在拍摄过程中很可能受到温度、光线、风力等因素的影响，使原始数据的色彩饱和度发生改变，因此需要通过一些建模软件对数据进行处理。传统的三维建模使用的是3DMax、Auto cad等建模软件，虽然这些建模软件可以对影像数据、CAD平面图、拍摄的图片等进行建模，以此来估算建筑物的大致轮廓和高度等参数，但是这些软件制作的模型数据精度比较低，建

模结果与实际相比有较大误差，而且还要耗费大量的人工，同时这些软件的制作周期长，因此会造成数据的时效性低，无法真正的满足用户的需要。基于倾斜摄影的3D模型的构造不能准确地评估其准确性。原因是倾斜摄影构建的三维模型不同于传统的三维模型。传统的三维模型采用人工构造模式，借助于地形图和其他材料逐层建模。通过测量其内部参数可以精确地确定精度。

通过对以上软件的缺点分析，目前使用最广的是Smart3D建模软件，基于无人机倾斜摄影测量技术，采用Smart3D软件进行建模可以通过影像处理、联合区域平差、多视影响密集匹配以及纹理映射等关键技术，快速、准确的实现实验地区三维模型的构建。Smart3D自动化建模原理如图一所示。

Smart3D全称为基于影像自动化进行三维模型构建的并行软件系统。Smart3D的主要工具模块有Smart3D Capture Viewer（可视化浏览工具）、Smart3D Capture Setting（License设置，任务序列指向设置）、Smart3D Capture SceneComposer（场景文件编辑工具）。该软件可以对采集的数据进行专业的处理，而且该软件更是可以在无人工干预的情况下利用连续立体像对生成高密度点云，进一步生成三角格网，最后所建立的模型为带有真实纹理的三维格网模型。

三维建模构建流程主要为：1、进行倾斜摄影空中三角测量，将倾斜影像、POS数据、地面控制点测量出来；2、密集匹配高精度点云；3、全自动三维重建；

4、自动纹理映射；

5、得到实景三维模型。

倾斜摄影测量技术可以全面感知各种复杂的场景，并且倾斜摄影测量技术还具有大范围、高精度、高清晰的特点，通过高效的数据采集设备和专业的数据处理流程生成得三维模型可以更加直观的反映建筑物的高度、外观、位置等属性，为后续的使用和测量精度的提高提供了保证。

结束语：Smart3D软件不仅应用于倾斜摄影测量技术，而且还可以快速进行城市三维实景生产。利用Smart3D技术可以对倾斜摄影测量影像快速实现三维建模，并且精度很高，Smart3D三维建模在未来倾斜摄影测量发展中将占据主导地位。

参考文献：

[1]郑盼. 基于Smart3D软件的无人机倾斜摄影三维建模及精度评价[D].成都理工大学，2018.

[2]熊强，王双亭，王晓宇，江振飞，胡倩伟，王春阳.基于Smart3D的倾斜摄影测量模拟系统三维建模[J].测绘工程，2018，27（07）：55-59.