摘要：三维建模技术在近些年得到了飞速发展，并且应用范围越来越广泛。在三维建模过程中，无人机倾斜摄影测量技术应用的优势是显而易见的,比如：突破了以往航测遥感影像拍摄方法的局限性，方便传感器在不同方位任何角度获取被摄物体的表面信息，并使众多传感器同一时间进行工作，使得采集的工作效率大大提高，保证数据既真实可靠、完整，同时也避免了采集工作的重复性。人们对三维信息的需求都可以通过后期处理得到，影像解译后还可以获得更多信息。
关键词：无人机倾斜摄影技术；测绘工程；应用
引言
目前，传统大范围三维城市数字建模的方法主要是测量建模的方法，测量外业人员采用现场拍照的方法，获得构筑物的外观构造及纹理信息，内业人员根据外业人员采集的照片，结合数字化地形图、正射影像图等数据，建立白模，通过拍摄照片的纹理分析模型的细部结构，最后将拍摄的纹理处理后贴在白模上。使用这种方法建模人工量大，需时较长，出现人为误差的几率增大，并不能满足大范围建模的要求。倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，从一个垂直、4个倾斜等5个不同的角度同时曝光，采集影像。利用倾斜摄影技术可以快速建立三维城市模型，节省了模型细部分析时间，简化了模型纹理采集和处理方法，缩短了项目周期，提高了工作效率，降低了成本。
1无人机摄影技术和倾斜摄影技术概述
1.1无人机摄影技术
无人机摄像技术是在无人机上搭载多个影像采集传感器，并且同时从垂直和4个倾斜的方向采集出5个不同角度的影像，拍摄出一个真实直观的世界。伴随着无人机技术的高速发展，相关行业对无人机所具备的垂直摄影技能和倾斜摄影技能进行广泛使用。通过对无人机的这2种技术进行对比发现，无人机倾斜技术可以在各种角度获取高分辨率的影像信息，还能自动生成数字三维模型，并非常广泛地应用到城市管理、应急救灾抢险和建设数字城市过程中。对比传统垂直摄影技术，再也不用配戴立体观测眼镜开展测图工作。
1.2倾斜摄影技术
倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术，它颠覆了以往正射影象只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从1个垂直和4个倾斜5个不同的角度采集影像，将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。
倾斜摄影测量是通过获取研究区域各摄站点含垂直、前视、后视、左视、右视5个方向的影像，生成三维实景模型来研究被摄区域地物的平面位置、大小、性质、形状、侧面、立面、纵横断面、地形起伏及场景模拟等特征的高新技术方法。而传统的摄影测量主要是通过获取研究区域各摄站点的中心投影影像生成正射影像来研究被摄地物的平面位置、大小、形状和性质。传统的摄影测量主要用于生产正射影像、测制各种比例尺地形图；而倾斜摄影测量除了可以生产正射影像、测制各种比例尺地形图，还能生产三维实景模型，测量地物的侧立面和纵横断面，进行三维场景模拟等，360°无死角地对地物进行研究，极大地扩展了摄影测量的应用。
2无人机倾斜摄影测量的关键技术
2.1多视影像密集匹配
摄影测量技术的基本问题之一就是影像的匹配，多视影像有着覆盖面积大，分辨率较高的优点，所以多视影像匹配的关键环节就是在匹配的过程中要对多余的信息进行考虑。多视影像上的同名坐标点要及时的准确地获得，才能最终对地物的三维信息准确获得。建模需要的同名点一般难以由一种匹配基元和匹配策略完成，所以最近人们的研究目的放在了计算机视觉发展的多基元和多视影像匹配上。目前已经取得了一定程度的进步，应用在建筑物的侧面自动识别和提取，建筑物的边缘信息、墙面边缘信息和纹理信息的提取。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过多视影像获得大量二维数据，二维数据在不同的视角中可以转变为三维数据，扫描和分割建筑物的每个墙面，达到获取建筑物侧面结构的目的，最终提取建筑物的高度和整体轮廓。
2.2多视影像联合平差
多视影像包括垂直影像数据和倾斜影像数据。传统的空中三角测量系统不能很好的进行倾斜摄影数据的处理工作，所以多视影像的应用很好的对影像间的几何变化和遮挡关系进行分析和考虑。结合POS系统下的多视影像测量技术是由粗到细采用金字塔匹配策略，匹配最好的同名点。再者为了保证平差结果的准确度，建立连接点和连接线、控制点坐标等对多视影像自检校正区域的误差方程。
2.3数字表面模型生成和真正射影像纠正
多视影像密集技术已经成为新一代的空间数据基础的重要技术，能够对地形地貌的起伏特征通过高精度分辨率的数字表面模型表达出来。在多角度倾斜影像测量中会存在着尺度的差异，遮挡和阴影等问题，想要解决以上这些问题就要利用自动空三计算出来的影像外方位元素，将匹配单元进行分析和选择，引入算法进行计算，从而对计算效率进行提升。高密度的数据在获取后要经过滤波进行处理工作，才能融合各种不同的匹配单元，形成统一数据。多视影像技术包含大量的多角度影像，有数据密集和计算密集两大典型的特点。通过对地形和离散地形的轮廓、面片拟合、屋顶重建等几何特征进行信息提取，语义信息通过影像分割、边缘提取和纹理聚类等方法进行提取，从而建立全局优化的采用策略，最后进行整体均光处理。
3无人机倾斜摄影测量技术在测绘工程中的应用
（1）利用无人机倾斜摄影技术可以进行城市的三维虚拟模型建立，可以实现城市景观和景区的虚拟化，让人们通过网络就能体会到三维景观的展示和在其中实现虚拟漫游，仿佛身临其境的感觉。
（2）目前我国正大力支持建设智慧型城市，但是建设智慧型城市需要数量极为庞大的和质量要求很高的三维建模技术，传统的三维建模技术已经跟不上时代的发展，满足不了人们的需求。利用无人机倾斜摄影测量技术能对城市实现快速的倾斜影像，建立精确度很好的城市三维模型，结合搭建时候的二三维地理信息数据，就能为将来智慧型城市的建设发挥巨大的作用。
（3）城市的发展离不开电力资源，我国电力事业也在不断的发展，其中电力的规划也应用到了无人机倾斜摄影测量技术。电力路线走廊通过无人机倾斜摄影测量技术能够快速的建立三维模型，有效真实的反映出电力路线中的地形地貌等信息和特征，通过对电力线路三维模型的分析和对比，找到最有效可行的电力路线方案，还能对其中的林区进行有效的规避，实现电力线路的最优化。
（4）无人机倾斜摄影测量技术在测绘中能够灵活方便的获取项目工程的影像，可以应用在地形图的更新和工程的竣工测量中，利用无人机倾斜摄影测量技术建立的三维模型还能很好的应用于城市的规划、公安、环保等多个部门和行业中。
结语
无人机倾斜摄影测绘技术作为一种新型的遥感数据获取的重要手段之一，有着传统摄影技术无法比拟的优势。随着无人机技术的逐步发展，无人机倾斜摄影技术的普遍运用，把原本大量的外业工作转变成内业工作，极大地解放了测绘人的劳动时间和劳动强度，降低了测量技术成本。因此，无人机倾斜摄影技术的运用前景非常大。
参考文献
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[2]孙亮,夏永华.基于无人机倾斜摄影技术测绘大比例尺地形图的可行性研究[J].价值工程,2017,36(08):209-212.
[3]曹晓元.无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模的研究[J].江西建材,2018(01):180+184.
论文作者:王烁贝
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/27
标签：无人机论文; 影像论文; 测量论文; 技术论文; 建模论文; 摄影技术论文; 模型论文; 《基层建设》2018年第36期论文;