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        淺談傾斜攝影測量技術(shù)

        2018-02-13 23:12:02劉彩麗
        建材與裝飾 2018年5期
        關鍵詞:測繪建模攝影

        劉彩麗

        (河北省第三測繪院 河北省石家莊市 050000)

        引言

        傾斜攝影測量技術(shù)是測繪領域中近些年才出現(xiàn)的一種新型技術(shù),它主要用于測量工作之中,能夠有效彌補傳統(tǒng)航拍技術(shù)在角度上的不足與限制,利用多臺傳感器可從不同的角度對同一物體進行數(shù)據(jù)采集,更為全面的反應物體的實際情況,使得信息獲取更加方便高效,保障測量的數(shù)據(jù)的真實可靠,如今傾斜攝影測量技術(shù)已經(jīng)應用于各種生產(chǎn)實踐之中。

        1 傾斜攝影測量技術(shù)

        該技術(shù)說的是在同一個飛行平臺上裝載五個傳感器,其中四個是傾斜角度,一個是垂直角度,由此從各個不同的角度來進行相片拍攝,并能夠在拍攝的過程中對飛行器的航行速度、高度以及航向等參數(shù)進行記錄與處理。傾斜攝影測量技術(shù)有著三個重要組成部分,即飛行器、POS系統(tǒng)以及傾斜相機,其中飛行器的主要作用就是能夠起起到搭載作用,帶著相應的有關設備按照預定好的航向進行飛行,并開展航拍作業(yè);而POS系統(tǒng)的主要作用就是通過O、P、K三個角元素以及X、Y、Z三個直線元素確定外方位元素的信息,并記錄攝影中心的空間坐標與飛行姿態(tài)等數(shù)據(jù);傾斜相機的作用就是采集地面影像信息。利用相應的數(shù)據(jù)處理軟件對其進行處理之后,能夠得到精準性較高,真實可靠的信息,從而更好的服務于大比例尺測圖以及三維建模,保障其真實效果。

        2 傾斜攝影測量技術(shù)的主要特點

        2.1 能夠真實的反應地物情況

        利用該技術(shù)所得到的三維數(shù)據(jù)具有較高的真實性,能夠較為客觀的反應地物的位置、外形以及高度等特性,與傳統(tǒng)的人工建模方式相比較,大大提升了三維數(shù)據(jù)所帶來的高沉浸感,彌補了其仿真度較低的重要缺陷,對于一些技術(shù)上的短板也有了突破性的提升。同時利用傾斜攝影測量技術(shù)而形成的三維模型能夠開展長度、高度、角度、面積等數(shù)據(jù)的量測,且測量精度較高,能夠滿足測繪需要,由此這項技術(shù)打的應用范圍在不斷擴大。

        2.2 輸出數(shù)據(jù)的多樣性

        傾斜攝影測量技術(shù)是一種可量測的包含了空間位置信息的影像數(shù)據(jù),它能夠輸出的形式有DLG、DOM、DSM等等,這大大彌補了傳統(tǒng)航空拍攝中在量測方面所存在的缺陷。采用傾斜攝影測量技術(shù)進行建模,還能夠大大提升建筑物紋理的描繪程度,使得紋理更加真實,從而在提升建模速度與質(zhì)量的同時,有效的降低城市三維建模的所需的成本。

        3 傾斜攝影測量技術(shù)中的關鍵點

        3.1 多視影像聯(lián)合平差技術(shù)

        多視影響是指傾斜攝影與垂直攝影數(shù)據(jù)的有效結(jié)合,并且對傳統(tǒng)空中三角測量方法中所出現(xiàn)的問題進行有效的思考。由此,影像之間的地物遮擋關系以及幾何變形關系是多視影像聯(lián)合平差需要考慮的兩個主要問題,并在與POS系統(tǒng)進行結(jié)合的過程中,應當選用由粗到精的匹配策略,且要對各級影像上的同名店進行自動匹配做好自由網(wǎng)光束法平差,最終得到小姑最佳的同名點匹配結(jié)果。

        3.2 多視影像密集匹配技術(shù)

        在攝影測量工作之中,影像的匹配工作是比較重要的一個環(huán)節(jié),而多視影響有著較為突出的特點,它不僅僅能有較廣的覆蓋面,更能滿足較高清晰度的要求。由此在進行匹配的過程中我們應該考慮數(shù)據(jù)信息的要求,迅速獲得多視影像上的同名坐標,從而對地物的三維數(shù)據(jù)信息進行完善,這就是該技術(shù)的關鍵點。由于計算機的不斷普及以及計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,在多視影像技術(shù)上也有了很大的飛躍,該技術(shù)逐漸開始成為航空攝影測量影像匹配中的重要措施。

        3.3 數(shù)字表面模型生成與真正射影糾正

        我們將多視影像進行密集匹配之后,能夠得到我們所需要的高分辨率、高精度的數(shù)字表面模型,而這種模型簡稱為DSM,在實際工作的過程中,這種技術(shù)能夠?qū)Φ匚锏钠鸱鼱顩r有著更好的描述,并且是空間數(shù)據(jù)框架的重要組成部分。由于多角度傾斜影像之間會有一定程度上的差異,如果建筑物在受到陰影等因素的影響,則會大大提升取得DSM的難度。由此針對以上問題,我們可先依照空三計算出影像的外方位元素,在對影像匹配單元進行選擇,引入并行算法,開展逐像素級的密集匹配與影像特征匹配,從而有助于計算效率的提升。在取得DSM數(shù)據(jù)之后,采取相應的處理手段,確保DSM的統(tǒng)一性。

        多影像真正射糾正所涉及到的方面有很多,如DEM等待那個,它具有較為典型的計算密集與數(shù)據(jù)密集特點。這項技術(shù)是建立以現(xiàn)有DSM為基礎的,之后根據(jù)物方連續(xù)地形和離散地物對象的幾何特征,利用面片擬合、輪廓提取等方法級逆行物方語義信息的提取,并且在多視影像上,通過各類方法對象方語義信息進行有效提取,在更密集匹配以及聯(lián)合平差所得出的結(jié)果,對像方與物方的關系進行分析,從而完成聯(lián)合糾正,并做好相應的勻光處理工作,實現(xiàn)多視影像的真正射糾正。

        4 傾斜攝影測量技術(shù)的優(yōu)勢所在

        ①運用傾斜攝影測量技術(shù)所建立出的三維模型給人較強的真實感,其數(shù)據(jù)的精確性也非常值得肯定,由此被應用與我國國土資源部門的不動產(chǎn)登記工作以及三維城市建設的過程中;②對航空拍攝的飛行條件沒有更高的要求,并且無需對其進行人工干預,從而大大提升了航拍效率;③通過三維模型的建設,可以對房屋的各類數(shù)據(jù)進行有效量測,能從各個方面來反應出建筑物的各類信息,這一點與現(xiàn)階段的不動產(chǎn)登記房地合一的理念不約而同;④采用該技術(shù)進行三維建模所投入的人力物力要少的多,并且數(shù)據(jù)文件的大小能夠滿足網(wǎng)絡傳播的要求,便于在更多的范圍進行使用。

        5 結(jié)束語

        綜上所述,傾斜攝影測量技術(shù)作為一種新型技術(shù),它對傳統(tǒng)攝影測量技術(shù)中的不足之處進行了彌補,但是在實際發(fā)展的過程中,還是會受到多方因素的制約,如經(jīng)費多、經(jīng)濟性差、國內(nèi)相應處理軟件與設備不成熟、飛行器的弊端等等,但隨著有科學技術(shù)的不斷發(fā)展以及有關人員的不斷探索,逐一攻破技術(shù)難題,該技術(shù)一定會成為測繪行業(yè)主流技術(shù)之一。

        [1]楊國東,王民水.傾斜攝影測量技術(shù)應用及展望[J].測繪與空間地理信息,2016(01):13~15+18.

        [2]譚金石,黃正忠.基于傾斜攝影測量技術(shù)的實景三維建模及精度評估[J].現(xiàn)代測繪,2015(05):21~24.

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