1什么是倾斜摄影？

倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域近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（如图 1所示，目前常用的是五镜头相机），同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息。

 

垂直地面角度拍摄获取的影像称为正片（一组影像），镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的影像称为斜片（四组影像）。

 

图1  五镜头相机

图2  三维纹理模型

 

2倾斜摄影建模技术有哪些工作流程？

 

倾斜影像采集 

倾斜摄影技术不仅在摄影方式上区别于传统的垂直航空摄影，其后期数据处理及成果也大不相同。

 

倾斜摄影技术的主要目的是获取地物多个方位（尤其是侧面）的信息并可供用户多角度浏览，实时量测，三维浏览等获取多方面的信息。 

 

倾斜摄影航线设计

倾斜摄影的航线设计采用专用航线设计软件进行设计，其相对航高、地面分辨率及物理像元尺寸满足三角比例关系。航线设计一般采取30%的旁向重叠度，66%的航向重叠度（天气不好的情况下，旁向重叠度需要达到60%和航向重叠度需要达到80%）。

 

倾斜影像加工 

数据获取完成后，首先要对获取的影像进行质量检查，对不合格的区域进行补飞，直到获取的影像质量满足要求；

其次进行匀光匀色处理，在飞行过程中存在时间和空间上的差异，影像之间会存在色偏，这就需要进行匀光匀色处理；

再次进行几何校正、同名点匹配、区域网联合平差，最后将平差后的数据（三个坐标信息及三个方向角信息）赋予每张倾斜影像，使得他们具有在虚拟三维空间中的位置和姿态数据，至此倾斜影像即可进行实时量测，每张斜片上的每个像素对应真实的地理坐标位置。

 

 

3倾斜影像有以下特点：

 

反映地物周边真实情况

相对于正射影像，倾斜影像能让用户从多个角度观察地物，更加真实的反映地物的实际情况，极大的弥补了基于正射影像应用的不足。

 

倾斜影像可实现单张影像量测 

通过配套软件的应用，可直接基于成果影像进行包括高度、长度、面积、角度、坡度等的量测，扩展了倾斜摄影技术在行业中的应用。

 

建筑物侧面纹理可采集

针对各种三维数字城市应用，利用航空摄影大规模成图的特点，加上从倾斜影像批量提取及贴纹理的方式，能够有效的降低城市三维建模成本。

 

4倾斜摄影的关键技术：

影像处理平台 

影像处理云平台基于云计算机服务，将影像数据的处理工作全部交由数据中心进行。用户只需把外业测量后的照片上传到服务器即可。中间计算过程无需人工干预。使用门槛低，无需具备航测专业知识也能得到测区的三维模型及正摄影像，无需为航测内业处理购置昂贵的高性能工作站。只需一台普通性能色计算机，接入互联网即可使用（云平台租用费用根据影像文件数据量按需计费）。

 

无人机航飞影像质检软件SouthCHK

SouthCHK用于自动检测无人机航飞影像质量，生成PDF格式的重叠率报告，可在外业现场快速检查当次航飞的影像重叠度分布，提前发现外业隐含问题。

 

航测影像处理系统SouthUAV

SouthUAV是一款无人机航空摄影测量内业处理软件，该软件可用于生产数字高程模型（DEM）、数字表面模型（DSM）、正射影像（DOM），并提供数据裁剪、等高线计算、点云抽稀、三维地形自动建模、高程伪彩渲染、角度距离量测等常用数据加工与分析功能。软件自动化程度高，与传统航测软件相比，极大地简化了人工操作流程。

 

因此SouthUAV，在有DSM 的基础上根据物方连续地形和离散地物对象的几何特征，通过轮廓提取、面片拟合、屋顶重建等方法提取物方语义信息，同时在多视影像上通过影像分割、边缘提取、纹理聚类等方法获取像方语义信息。

 

再根据联合平差和密集匹配的结果建立物方和像方的同名点对应关系，继而建立全局优化采样策略和顾及几何辐射特性的联合纠正，同时进行整体匀光处理，实现多视影像的真正射纠正。

 

倾斜摄像技术特点与优势

1.获取目标物多角度影像以及建筑物侧面纹理

2.倾斜影像科实现单张影像量测

3.影像分辨率高、纹理真实、色调一致

4.数据量小易于网络分布

5.简单、高效生产DEM、DOM

 

 

 

三维倾斜摄影解决方案 

通过三鼎八旋翼无人机飞行平台上搭载的索尼微单相机对地面进行拍摄，获取建筑侧面纹理信息。得到稳定、高清的原始数码影像，以及照片拍摄点的空间位置、姿态信息，结合相机畸变参数，通过三鼎专业的空三软件SouthUAV方便快速的做好图像匹配、平差、拼接等工作，最终生产出满足标准要求的数字正射影像图DOM、数字高程模型DEM等数据，再通过倾斜三维建模系统实现三维实景重现。

 

5倾斜摄影测量技术有哪些优势？

倾斜摄影测量技术以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景，通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性，为真实效果和测绘级精度提供保证。

 

6应用方案

 

电力线巡检应用解决方案 

天翔多旋翼无人机搭载高清数码摄像机和红外，紫外检测设备以及GPS定位系统，沿电力线飞行，利用图传或热成像功能检查电力线，快速获知电力设施异常情况，提高巡检效率。可沿电网进行定位自主巡航，实时传送拍摄影像。

天翔多旋翼无人机电力线巡检作业流程

 

电力架线系统解决方案

天翔多旋翼无人机施放引绳技术是利用无人机从线路上空飞过，张力牵放（或展放）一根轻质柔性绳索，以供施工人员利用这根绳索牵引后续绳索直至钢丝绳的技术。

产品优势

1. 智能牵引力过载保护装置，放线过程中牵引力超过设定值，无人机将自动脱钩返航，保护无人机设备

2. 人机分离的工作模式避免架线人员处于高危险工作环境中

3. 自动避障功能可有效防止对线路损伤

 

地质灾害应用解决方案

天翔救灾无人机系统垂直起降功能和超便携性的特点，使得它可以在任何场地任何环境下迅速起飞。其自动驾驶功能更可以实现按照飞行规划超视距飞行，到达救援人员暂时无法到达的灾情现场。天翔救灾无人机配备高清数码摄录机、高速图传系统以及地面工作站，可实时回传现场视频，提供给指挥中心作为决策依据。

 

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三鼎天翔FTF81八旋翼无人机

 

安全稳定

V型八旋翼设计，采用碳纤维复合材料，确保机身结构强度和刚度，同时大幅减轻重量。

 

高效

采用高效碳纤维复合浆液叶，专业定制无刷电机，提供更高效的能量装换

 

便携

机臂采用伞折设计、配合快拆桨，可使整机运输体积最小化，方便运输携带。

 

易用

人性化设计的软件硬件系统，带来更简洁的操作体验

 

专业载机

整机自重约11kg，最大起飞重量约24kg，可轻松搭载可见光，热成像，实时视频传输，探测等多种作业设备。使用大容量、高密度锂动力电池，拆、续航时间长达55分钟。

 

云台

挂载为正摄像测量、倾斜摄影测量、红外成像定制的云台系统，具有高稳定性。

 

 ——（完）——