南京千里眼航空科技有限公司

您的位置:首頁 > 公司新聞 > 詳細
企業檔案詳細>>
  • 普通商家
  • 南京千里眼航空科技有限公司
  • 主要經營:巡檢無人機、環保無人機、驅鳥無人機、消防無人機、植保無人機、測繪無人機、救援無人機、航拍無人機、無人機干擾設備、環境監測儀、雙光吊艙、無人機取水器、無人機喊話器、無人機探照燈、地面站、數傳/圖傳、拋投器、無人機云臺
  • 經營模式:新機制造商 
  • 所在地區:中國 江蘇省 南京市
聯系方式詳細>>
  • 在線QQ:無人機網(www.hcezuh.icu)客服咨詢  無人機網(www.hcezuh.icu)客服咨詢
  • 電話:400-003-8030
傾斜攝影測量技術應用及展望
發布時間:2020-06-12閱讀:61

傾斜攝影測量技術應用及展望

傾斜攝影測量技術是近年來發展起來的一項新的測量技術。它改變了以往航測遙感影像只能從垂直方向拍攝的局限性,傾斜攝影測量技術通過多臺傳感器從不同的角度進行數據的采集,快速、高效獲取豐富的數據信息,真實地反映地面的客觀情況,滿足人們對三維信息的需求。目前,傾斜攝影測量技術已經應用于實際的生產實踐。

本文針對傾斜攝影測量的發展及應用現狀、特點、影像的匹配以及攝影測量技術的優勢等問題進行了詳細的描述,并對數據的處理過程以及存在的問題進行總結。傾斜攝影測量技術作為新興的高科技成果,它的出現滿足了人們的需求,具有廣泛應用前景。

1、傾斜攝影測量概述

1.1傾斜攝影測量技術

通過在同一飛行平臺上搭載5臺傳感器,同時從一個垂直、四個傾斜五個不同的角度采集影像,拍攝相片時,同時記錄航高,航速,航向和旁向重疊,坐標等參數,然后對傾斜影像進行分析和整理。在一個時段,飛機連續拍攝幾組影像重疊的照片,同一地物最多能夠在3張相片上被找到,這樣內業人員可以比較輕松地進行建筑物結構分析,并且能選擇最為清晰的一張照片進行紋理制作。向用戶提供真實直觀的實景信息。影像數據不僅能夠真實地反映地物情況,而且可通過先進的定位技術,嵌入地理信息、影像信息,獲得更高的用戶體驗,極大地拓展遙感影像的應用范圍。

1.2傾斜攝影技術特點

1.2.1反映地物真實情況并且能對地物進行量測

傾斜攝影測量所獲得三維數據可真實地反映地物的外觀、位置、高度等屬性,增強了三維數據所帶來的真實感,彌補了傳統人工模型仿真度低的缺點。增強了傾斜攝影技術的應用。

1.2.2高性價比

傾斜攝影測量數據是帶有空間位置信息的可量測的影像數據,能同時輸出DSM、DOM、DLG等數據成果。可在滿足傳統航空攝影測量的同時獲得更多的數據。同時使用傾斜影像批量提取及貼紋理的方式,能夠有效地降低城市三維建模成本。

1.2.3高效率

傾斜攝影測量技術借助無人機等飛行載體可以快速采集影像數據,實現全自動化的三維建模。實驗數據證明:1~2年的中小城市人工建模工作,借助傾斜攝影測量技術只需3~5個月就可完成。

1.3傾斜攝影測量的關鍵技術

1.3.1多視影像聯合平差

多視影像不僅包含垂直攝影數據,還包括傾斜攝影數據,而部分傳統空中三角測量系統無法較好地處理傾斜攝影數據,因此,多視影像聯合平差需充分考慮影像間的幾何變形和遮擋關系。結合POS系統提供的多視影像外方位元素,采取由粗到精的金字塔匹配策略,在每級影像上進行同名點自動匹配和自由網光束法平差,得到較好的同名點匹配結果。同時,建立連接點和連接線、控制點坐標、GPU/IMU輔助數據的多視影像自檢校區域網平差的誤差方程,通過聯合解算,確保平差結果的精度。

1.3.2多視影像密集匹配

影像匹配是攝影測量的基本問題之一,多視影像具有覆蓋范圍大,分辨率高等特點。因此,如何在匹配過程中充分考慮冗余信息,快速準確地獲取多視影像上的同名點坐標,進而獲取地物的三維信息,是多視影像匹配的關鍵。由于單獨使用一種匹配基元或匹配策略往往難以獲取建模需要的同名點,因此,近年來隨著計算機視覺發展起來的多基元、多視影像匹配,逐漸成為人們研究的焦點。目前,在該領域的研究已取得了很大進展,例如建筑物側面的自動識別與提取。通過搜索多視影像上的特征,如建筑物邊緣、墻面邊緣和紋理,來確定建筑物的二維矢量數據集,影像上不同視角的二維特征可以轉化為三維特征,在確定墻面時,可以設置若干影響因子并給予一定的權值,將墻面分為不同的類,將建筑的各個墻面進行平面掃描和分割,獲取建筑物的側面結構,再通過對側面進行重構,提取出建筑物屋頂的高度和輪廓。

1.3.3數字表面模型生成和真正射影像糾正

多視影像密集匹配能得到高精度高分辨率的數字表面模型DSM,充分地表達了地形地物起伏特征,已經成為新一代空間數據基礎設施的重要內容。由于多角度傾斜影像之間的尺度差異較大,加上較嚴重的遮擋和陰影等問題,基于傾斜影像的自動獲取DSM存在新的難點。可以首先根據自動空三解算出來的各影像外方位元素,分析與選擇合適的影像匹配單元進行特征匹配和逐像素級的密集匹配,引入并行算法,提高計算效率。在獲取高密度DSM數據后,進行濾波處理,將不同匹配單元進行融合,形成統一的DSM。多視影像真正射糾正涉及物方連續的數字高程模型DEM和大量離散分布粒度差異很大的地物對象,以及海量的像方多角度影像,具有典型的數據密集和計算密集特點。在有DSM的基礎上,根據物方連續地形和離散地物對象的幾何特征,通過輪廓提取、面片擬合、屋頂重建等方法提取物方語義信息;同時在多視影像上,通過影像分割、邊緣提取、紋理聚類等方法獲取像方語義信息,再根據聯合平差和密集匹配的結果建立物方和像方的同名點對應關系,繼而建立全局優化采樣策略和顧及幾何輻射特性的聯合糾正,同時進行整體勻光處理,如圖1所示,傾斜攝影測量數據處理流程。

1.4傾斜攝影技術的應用

由于傾斜影像為用戶提供了更豐富的地理信息,更友好的用戶體驗,該技術目前在歐美等發達國家已經廣泛應用于應急指揮、國土安全、城市管理、房產稅收等行業。在國內政府部門用于:國土資源管理、房產稅收、人口統計、數字城市、城市管理、應急指揮、災害評估、環保監測。企事業單位:房地產、工程建筑、實景導航、旅游規劃等領域。

2、無人機傾斜攝影測量概況

無人機具有機動、靈活、快速、經濟等特點,以無人機作為航空攝影平臺能夠快速高效地獲取高質量、高分辨率的影像,無人機在攝影測量中的優勢是傳統衛星遙感無法比擬的,越來越受到研究者和生產者的青睞,大大地擴大了遙感的應用范圍和用戶群,具有廣闊的應用前景。無人機傾斜攝影測量已經成為未來航空攝影測量的重要手段和國家航空遙感監測體系的重要補充,逐步從研究開發階段發展到了實際應用階段。

在國外,美國航空航天局將無人機應用于森林火災監測、精確農業、海洋遙感等研究項目。澳大利亞利用全球鷹搭載成像SAR進行海洋監測研究。在國內,紅鵬公司微型無人機傾斜攝影系統將無人機技術與傾斜攝影技術有效地結合,自主研發完成了一套微型無人機傾斜攝影系統,包括電動六旋翼無人機、五相機傾斜攝影吊艙、降落傘模塊、控制模塊等。系統具有成本低、飛行可靠性高、操作使用簡單、起飛和著陸場地要求低。定位精度與影像分辨率高等特點,可以滿足傾斜攝影測量與快速三維建模對數據獲取的要求。目前國內外尚無類似微型傾斜攝影產品平臺,彌補了微型超低空低成本獲取傾斜攝影測量高分辨率數據的空白,可為測繪、規劃、應急、公安、旅游文化等行業提供低廉、高效、敏捷的數據支持與服務,提高了精細三維數據靈活快速獲取的能力。應用成果已在公安、應急、測繪、旅游、環保等行業得到了應用驗證,獲得了用戶的好評。社會經濟效益顯著,具有重要的示范作用和推廣價值。

3、傾斜攝影測量技術存在的問題

1)傾斜航空攝影后期數據影像匹配時,因傾斜影像的攝影比例尺不一致、分辨率差異、地物遮擋等因素導致獲取的數據中含有較多的粗差,嚴重影響后續影像空三精度。然而,如何利用傾斜攝影測量中包含了大量的冗余信息進行數據的高精度匹配是提高傾斜攝影技術實用性的關鍵。

2)傾斜攝影測量所形成的三維模型在表達整體的同時,某些地方存在模型缺失或失真等問題。因此,為了三維模型的完整準確地表達需要進行局部區域的補測,常用方法是人工相機拍照或者使用車載近景攝影測量系統進行補測。

3)隨著科技的發展無人機作為傾斜攝影測量實用的載體,為了增加其便攜性和靈活性,無人機的續航能力不強,因此,電池的續航能力成為其推廣的限制條件,研制體積小長續航的電池迫在眉睫。

4、展望

近幾年,傾斜攝影測量技術得到了迅速的發展,由于傾斜攝影測量技術能夠獲取建筑物、樹木等地理實體的紋理細節不但豐富了影像數據源信息。同時,高冗余度的航攝影像重疊,為高精度的影像匹配提供了條件,使得基于人工智能的三維實體重建成為了可能。分層顯示技術、紋理映射技術成為傾斜攝影測量和建模的關鍵支撐點,極大地提升了三維建模的效率,同時也降低建模的生產成本。目前,基于傾斜攝影測量成果的應用還比較少,因此,大量的應用創新點挖掘還需要逐步深入。同時我們不能局限于傾斜攝影測量技術,還需要研究其與雷達、紅外、多光譜、高光譜等多種的傳感器的結合,將他們集成在更小的無人機上拓寬攝影測量技術的應用范圍,未來基于點云數據計算的大規模三維數據生產使得工程測量、三維建模等工作進行顛覆性的變革,開啟三維遙感的新時代。

5、結束語

本文講述了傾斜攝影測量的特點、基本原理、關鍵技術以及無人機在傾斜攝影測量中的應用。傳統的遙感測量手段采用的正射影像方法只能是在垂直方向對建筑頂部進行模型重建,而對側面的三維重建一直缺少有效的解決手段。傾斜攝影技術的出現有效地解決了這一難題,傾斜攝影測量將基于立體像對和點特征的傳統攝影測量技術推向了基于多視影像和對象特征的實時攝影測量技術。基于傾斜攝影測量的優勢可以得出以下結論:

1)目前對大數據的需求逐漸變大,而傾斜攝影測量所得影像數據可以轉化成DLG、D0M與DSM等不同數據格式,并且能對數據進行矢量化等操作,大大增加了其使用的范圍,滿足不同的工程需要。

2)傾斜攝影測量技術具有高效率、高真實性、以及快速獲得海量空間數據的特點,但在傾斜攝影測量數據處理過程中對于影像數據的匹配和整體三維模型的表達方面還不成熟。若研究出高精度的影像數據匹配方法以及去除冗余信息增強運行的效率,而不影響建模實體效果,將能大大增強其實用性。

3)無人機的應用促進了傾斜攝影測量的發展,由于無人機的便攜性、快速、靈活的特點,具有很強的使用價值。目前,無人機進行實際測量在實踐中得到的結果很理想,相信隨著技術的發展,以后會更加成熟,應用的領域會越來越寬廣。但無人機的續航問題在一定程度上限制了傾斜攝影技術的發展,需要進一步的研究。(來源網絡)


大话西游2移民傲雪凌霜带什么赚钱 网页百家乐 高手分享快三豹子技巧 网上开户炒股 乐彩论坛17500 海南4十1彩票开奖结果 篮球过人技巧 宝博炸金花安卓版下载 山东十一选五最新预测 福建体育彩票11选五 fg美人捕鱼游戏网站 快乐贵州麻将下载 3D试机号历史开奖 上海天天彩选4 精准24码单双必中特 哈林麻将下载哈灵麻将 366娱乐城网络百家乐