倾斜摄影和近景摄影技术

1.倾斜摄影测量系统

倾斜摄影是测绘领域近些年发展起来的一项高新技术，该技术通过从 1 个垂直、4 个倾斜镜头同步采集影像，获取丰富的地面高分辨率影像信息。它不仅能够真实地反映地物情况、高精度获取建筑物纹理信息，还可以通过先进的定位、融合、建模等技术生成真实的三维城市模型。倾斜摄影测量相比于传统航空摄影测量， 它可以通过一次飞行， 同时获取垂直、前后、左右 5 个角度的地面影像信息，同时通过 POS 系统获取与每组曝光影像相对应位置及姿态信息 ， 从而得到用于实景三维建模的影像及姿态位置文件。该方法获得的数据具有高真实性、可量测性、全要素性。但是， 由于建筑物等地面实体的遮挡和摄影角度的不同， 可造成近地面和建筑物侧面数据的丢失、细节显示不清晰。

2.近景摄影测量系统

影像测量仪( vＲTK) 是近景摄影测量领域新兴的一款开拓性产品，该产品采用单镜头搭配成熟的 ＲTK进行外业采集影像数据、位置信息，内业结合专业的数据处理软件，可生成高精度点坐标、三维模型等可视化交互物。近景摄影测量技术作为一项发展较为成熟的技术，vＲTK 是近景摄影测量领域新兴的一款开拓性产品，相比于传统的手持相机拍摄影像， 它拍摄的同时，利用 ＲTK 获取每张曝光影像相对应的高精度位置、姿态信息，现场作业后无须再布设像控点。其拍摄的近地面和建筑侧面要素数据完整、细节清晰，是倾斜摄影获取的影像数据的补测， 能够很好地修复倾斜摄影在近地面和建筑侧面的数据失真现象。

3.实景三维模型制作的实现

利用倾斜摄影和近景摄影技术进行实景三维联合建模的关键技术主要包括数据源的空中三角测量， 倾斜影像实景三维模型的快速生成， 实景三维模型单体化及三维场景重构。

ConTextCapture 软件实景三维建模中应用较为广泛的软件，它通过加载采集端获取的多视觉影像可以快速生成具有高分辨率的真三维模型， 其优点包括对区域进行整体三维重建， 并且数据处理过程具有全自动化、高效率等特点， 同时还可以采用集群式联机运算， 大大缩短数据处理时间。利用 ConTextCapture 进行实景三维建模， 首先加载 POS 数据和倾斜影像， 经控制点刺点后进行倾斜影像联合平差， 精确计算每一张影像的外方位元素同时生成高密度高精度的三维点云数据，在点云的基础上提取深度图并构建三维 TIN，最后根据三维 TIN 的空间位置， 获取影像进行自动映射纹理 ， 从而快速得到倾斜实景三维模型。

倾斜实景三维模型可以看成是一张表面覆盖高分影像的连续 TIN 三角网，在 GIS 管理和应用中， 倾斜摄影模型中的对象不能单独被选中和进行属性查询， 只能像影像一样作为底图进行浏览， 无法进一步深入应用，因此需要对倾斜三维模型进行单体化。目前应用较为广泛的单体化方法主要有以下两种:逻辑单体化、物理单体化。逻辑单体化是指通过对倾斜三维模型中的对象进行单纯的叠加二维矢量底面， 在渲染层面实现建筑物、道路等地物单体化，并通过矢量面作为载体进行属性挂接，从而实现对象的单独管理、属性查询等功能。该方法只是简单查询建筑轮廓的矢量面、并非真正意义上的单体物理分离， 而物理单体化是通过人工重建的方式将建筑物、道路等对象进行物理分离， 重建的实体能够进行编辑和修改、并附加属性来实现查询统计和分析等功能 。目前可以实现物理单体化的软件主要有 DP －Modeler、Oblique Sketch 等软件， 这两款软件都是在倾斜影像模型的基础上， 进行建筑物的边界提取、纹理自动匹配及三维模型场景重构等过程。

 

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