基于倾斜摄影测量和几何造型方法的城市实景三维建模研究

近些年来,随着信息化社会的不断发展,三维建模、倾斜摄影等高新技术被越来越多地应用到城市建设领域中.基于此,对城市化实景三维建模进行了研究,利用倾斜摄影技术和几何造型方法对实景建模进行细化加工.实景三维建模的应用满足了城市实景建模快速的需求.     

倾斜摄影测量三维模型单体化构建及服务共享

随着实景三维中国建设理念的提出,生产各种具有属性信息的三维模型成为时代所需。本文对倾斜摄影测量三维模型单体化及属性挂接流程进行研究,首先探讨倾斜摄影测量三维建模的原理;然后,基于实景三维模型,利用倾斜实景模型单体化技术,完成地理对象单体化及属性数据库的搭建。本文以小寨村为例,在实景三维模型上可以实现网页端属性查询,扩大了应用范围,对于智慧乡村的建设具有一定的参考意义。     

单镜头无人机的实景三维建模研究

本文从倾斜摄影测量技术出发,对单镜头无人机的实景三维建模进行了探索,理清了使用单镜头无人机实景三维建模的技术路线,并使用大疆御2Pro配合Altizure航线规划,利用ContextCapture建模软件,实现了对某一微小区域的实景三维建模。与传统五镜头或两镜头倾斜摄影相比,单相机倾斜摄影方案成本更低,并且大幅度的提高了作业生产效率,在精度要求不是非常高的实景建模项目中具有较好的实际应用效果。对于探索单镜头无人机实景三维建模用于校园规划、城市建设、自然灾害监测、文物保护等领域也有一定的实际指导意义。     

面向水库型小流域的多源水利三维建模方法研究

针对大型河道三维可视化建模中采用激光雷达、声呐等传感器获取水下地形建模方式操作复杂且成本较高的缺陷,在利用基础测绘成果构建实景地形模型的基础上,采用多源三维模型融合方法对月塘水库小流域进行实景建模。首先采用倾斜摄影三维建模技术对重点水利工程进行实景建模,并利用专业建模软件对重要控制单元进行构件级建模;然后利用已有河道断面数据结合河流面状矢量数据,实现流域内胥浦河河道实景三维建模;最后通过人机交互方式对多源实景模型进行微调与相互印证,实现月塘水库小流域多源三维模型精准融合构建。研究成果可为河道型水库的预报调度与洪水风险分析提供可视化模型基础与决策支撑。     

贴近和倾斜摄影互融在拱桥表观病害检测的应用

针对传统的桥梁人工巡检方式存在作业纸质化、效率低、缺乏病害位置信息、病害综合分析难等问题,提出一种将贴近摄影和倾斜摄影技术互辅融合的非接触式桥梁检测方法。实验采用以贴近摄影技术为主,倾斜摄影技术为辅的“先整体后局部”高分辨率影像数据采集方案,构建了拱形桥梁精细化实景三维模型;基于精细化实景三维模型成果对拱形桥梁进行非接触式快速检测,获取裂缝、锈蚀、变形等表观病害的位置和尺寸信息,并在模型中标注凸显,便于病害隐患精准排查及维修,最终建立拱形桥梁检测的病害信息三维模型电子档案,实现病害发展时空追溯。该方法可为桥梁快速检测提供新的思路,为今后建立桥梁数据库和安全监控网络体系提供精准的数据资料保障。     

数字孪生水下三维实景数据底板获取技术研究

为了获取高精度的水下三维模型细节纹理结构,满足数字孪生建设对水下三维实景数据底板获取的需求,实现对水下构筑物的实时可视化动态监测,基于GNSS技术、USBL技术研究构建了水陆一体化定位技术,融合水陆一体化定位技术、有缆ROV和水下摄影测量设备等研发了水下摄影测量系统,实现了数字孪生水下三维实景数据底板的获取,并采用多波束测深系统、水下三维全景成像声纳系统等对水下摄影测量系统获取的三维实景模型数据成果精度进行了验证,结果表明：水下摄影测量系统获取的三维实景模型精度满足规范要求,可用于数字孪生流域、工程等水下基础数据底板的建设,也可为水下高精度三维场景重构再现和水利工程水下构筑物实时动态监测提供技术支撑。     

实景三维模型辅助下小型多旋翼无人机航线设计

传统无人机航线设计中相机的摄影角度相对固定,摄影位置依据航线的规划和对影像分辨率的要求而定。在倾斜摄影测量技术应用中,传统的航线设计方法往往不能获取地物情况较为复杂的多角度影像或良好的地物立面纹理。针对上述情况,该文提出了一种实景三维模型辅助下的小型多旋翼无人机的航线设计方法,可自由地设置相机的摄影角度和摄影位置,从而实现地物全面影像的获取。该方法首先在已有的粗略实景三维模型上通过人机交互在模型上选取航点并设置相应的航高和摄影角度等参数;然后通过根据摄影视点和预设置的摄影角度预判断摄影覆盖范围和重叠区域;最后,通过航线与粗略模型是否相交,判断在航线中是否有地物的遮挡,并串连所有航点。该方法能够获取较为全面的地物影像,同时可以间接地实现躲避障碍物,从而提高了航空摄影在外业飞行中的效率并提高了通过倾斜摄影测量生成的三维模型质量。     

关于无人机倾斜摄影测量技术的三维建模与精度探讨

随着信息技术的不断进步,无人机倾斜摄影测量技术因为有着性价比高、呈现出来的画面更加的真实、适用范围广等特点被广泛的应用到城市三维建模中。基于此,本文首先介绍了无人机倾斜摄影测量技术的原理和特点,其次对无人机倾斜摄影测量三维建模关键技术进行了阐述,之后对影响无人机倾斜摄影测量三维建模精度的因素进行了分析,并提出了针对性的策略,主要的目的就是为了能够让无人机倾斜摄影测量技术更好的为城市三维模型的构建提供借鉴。     

空地融合技术在数字水库运行管理矩阵平台中的应用

针对倾斜摄影测量受航高和拍摄角度的影响,难以获取较完整的水工建筑物纹理信息,易导致三维实景模型重建后局部可视化效果差、拉花变形、精度低等问题,通过实际案例探讨了倾斜摄影空地融合技术如何实现精细化建模的技术方法,为今后类似工程提供了经验。     

无人机航测影像匹配方法研究

由于实景三维和数字孪生技术迅速发展,无人机倾斜摄影测量技术得到较为广泛的应用,可快速、精确地构建三维模型。在利用倾斜摄影测量技术建立三维模型的过程中,需要将航测到的影像产生关联,这个过程称为匹配。航测影像之间的匹配是至关重要的一步,匹配结果的优劣会直接影响三维模型的质量。但由于倾斜摄影测量的特点,任务载荷镜头在获取建筑物立面数据时会产生倾斜,导致航测影像的倾斜畸变较为严重,普通的匹配方法效果不佳,影响三维模型质量。基于上述情况,通过文献研究法、实验法等引入旋转不变子空间算法,基于图像频率域的相位特征进行匹配,可以实现具有较大畸变影像之间的匹配,能够克服航测影像之间难以配准的问题。采用3组无人机航测影像进行实验,结果表明了利用旋转不变子空间（RIFT）算法进行匹配具有较好的结果,对不同类的影像匹配具有一定的普适性。     

贴近摄影测量在单体建筑物精细化建模中的应用

针对倾斜摄影测量在单体建筑物建模中立面信息获取不足的问题,基于贴近摄影测量,以单体建筑物为对象,研究其在精细化建模中的应用。首先,根据选取对象的实际尺寸及形状特点,设置合适参数规划最优航线;之后,利用无人机贴近立面飞行,获取高分辨率影像,在Context Capture中进行数据处理生成实景三维模型。分别从模型的相对精度和立面纹理的完整性两方面对实验结果进行分析。结果表明:与倾斜摄影测量相比,该方法得到的三维模型相对精度达到毫米级,可满足相关规范对单体化建模的要求;模型立面纹理更加完整、分辨率更高。     

倾斜摄影的单体精细化三维建模技术

针对单体建筑物真三维精细化建模问题,提出以单镜头多旋翼无人机为载体,研究其应用于单体建筑物影像数据采集的三维环绕式航线规划技术。根据单体建筑物的自身条件、影像采集需求和单镜头多旋翼无人机的特点,规划设计了倾斜加正射的立体环绕式航线;利用C#编程语言实现了一套自动化的三维环绕航线计算系统;最后通过该方案快速高效完整地对某单体建筑物进行高分辨率影像数据采集,并采用Smart3DCapture进行数据处理生成实景三维模型。实验结果表明,利用该三维环绕式航线技术所建单体精细化实景三维建模具有完整性好、纹理真实、几何精度可靠的特性。该方法有效提升了单镜头多旋翼无人机倾斜摄影对单体建筑物精细化建模高分辨率影像数据采集的完整性、质量和效率。     

基于无人机倾斜摄影的航空器搜寻区域建模

无人机具有体积小、机动灵活,响应迅速等特点,倾斜摄影技术能快速全面的采集地面数据.近年来在航测领域无人机倾斜摄影技术得到了快速的发展,论文以倾斜摄影技术原理为理论依据,分析无人机倾斜摄影技术作业的关键流程,并设定航空器失事不同典型区域,通过实际数据采集作业,对失事区域进行三维实景建模,结果表明该应用研究能满足航空器失事...     

基于无人机倾斜摄影测量技术的三维虚拟景观系统设计

为应对当前利用二维数据进行三维建模出现的时间周期较长且处理工作繁杂等问题,研究在分析无人机倾斜摄影测量技术应用特点的基础上,构建了三维虚拟景观系统。而后在TensorFlow平台下设计了改进的卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)结构,并将其应用于三维虚拟景观系统中。结果表明,在自制的三维景观数据集中,改进CNN对于绿化景观的特征提取准确率高达96.36%。在可视化效果和功能性验证中,所提出的三维虚拟景观系统评分可达97.5分,并且最短耗时仅为108 s。说明所设计的三维虚拟景观系统能够对多种景观类型的特征进行有效提取,具有更好的可视化效果和功能性,为实景三维模型和智慧城市的建设提供了方法参考。     

面向边坡危岩的旋翼机环绕航摄处理与分析

针对小范围危岩在单体类圆台形边坡精细化三维模型生产中的不足,提出一种基于边坡坡度对危岩地段开展环绕框架式加渐进式影像数据采集方法,分层分域采集边坡危岩的影像信息,并运用倾斜摄影技术进行三维重建;同时运用传统模仿五镜头航摄建模方法在桂林某铁路段危岩边坡开展了三维重建对比实验并进行了精度分析。分析表明,该方法可以高质地建立类圆台形边坡危岩的实景三维模型,有利于对危岩隐患进行区域锁定与阶段性监测,并为基础空间体数据采集提供较优选择。     

无人机倾斜摄影在水利水电工程移民实物调查中的应用

针对水利水电工程征地移民实物调查逐村逐户走访测量,耗费大量时间、人力成本的现状,提出了利用灵活机动的无人机倾斜摄影技术快速低成本获取高精度的地面信息并进行移民信息提取的方法。文章结合浙江省葛岙水库移民实物调查开展应用研究,形成了基于无人机倾斜摄影测量技术开展移民实物调查的完整流程,创建了三维实景模型、真正射影像等产品,并基于上述产品提取地块及房屋、道路、植被等地物的空间属性信息,最后验证该方法的适用性。分析结果表明,房屋和地块的平均相对误差比例分别为1.72%和2.30%,基本满足工程可行性研究阶段的实物调查精度要求。说明无人机倾斜摄影技术可应用于水利水电工程移民实物调查,实现快速响应项目调查需求。     

三维建筑模型的规则化重构方法

基于无人机照片的倾斜摄影测量技术能够快速重建大量三维建筑模型;但这些模型数据量大、噪声多,极大阻碍了在智慧城市中的应用.针对倾斜摄影测量重建的三维建筑模型屋顶重建精度较高的特点,提出一种基于屋顶轮廓线的三维建筑模型规则化重构方法.首先分割屋顶并提取屋顶的外轮廓线;接着通过改进的平面拟合提取屋顶的内轮廓线;然后由屋顶内外轮廓线进一步拟合出屋顶平面几何基元;最后,针对屋顶中太阳能、烟囱等的非平面部分,进行补充规则化处理,重构出数据小、噪声少的三维建筑模型.本文方法能够将三维建筑模型自动地重构为规则的建筑体,不依赖用户交互和先验信息.大量实验证明了本文方法的有效性、高效性和鲁棒性.     

无人机单镜头倾斜摄影测量及三维建模技术方法研究

无人机倾斜摄影测量技术以其高效、高精度等优势得到了快速发展。本文以具体项目为例,研究了无人机倾斜摄影测量外业测量工作的仪器设备、作业流程及相关的施测方法,并对外业数据进行处理获得三维模型的过程及达到的精度进行分析。实验证明,利用无人机倾斜摄影测量及三维建模,可快速获得测区的三维数据模型及地形数据等。     

机载倾斜摄影数据在三维建模及单斜片测量中的应用

机载倾斜摄影测量系统是对常规摄影测量系统的改进和发展,它能够获取常规摄影无法得到的地物立面的纹理信息和几何信息,在数字城市构建中具有重要的意义.本文利用机载倾斜摄影数据进行了三维建模和单斜片测量的应用研究与实验,初步实验表明,倾斜摄影数据应用于三维建模单斜片测量是可行的,具有较好的应用前景.     

无人机自动化贴近摄影测量建立单体建筑模型

由于单体建筑的特殊性,倾斜摄影建模难以体现建筑物细节,而传统手动控制无人机进行贴近摄影测量又存在一定的安全隐患和效率问题。鉴于此,文章以元通塔为例提出一种以无人机倾斜摄影模型作为参考基础,精细化规划航线,使无人机能够自动化完成立面数据采集的方法。结果表明,该方法能够提前校验自动化飞行航线的安全性,具有起飞后不管的特点,其成果为厘米级精细三维模型且满足CH/T 9015—2012《三维地理信息模型生产规范》中Ⅰ级1∶500成图比例尺和Ⅰ级建筑物要素模型制作的规范要求,具有良好的应用前景。