倾斜摄影测量自动建模真三维技术
无人机倾斜摄影测量技术在三维数字城市建模中的应用
无人机倾斜摄影测量技术在三维数字城市建模中的应用摘要：无人机倾斜摄影测量技术实际上是以三维建模技术为主要应用的高新测绘技术，采用高精度、高效率，一体化全自动建模技术，成为当前地理信息采集与三维场景构建的重要技术手段。
在城市发展规划中，能为城市实景三维建模提供新的技术方向，在助力城市整体空间数据的搭建上起到至关重要的作用。
近些年，无人机倾斜摄影测量技术是应用最多及最广的测绘高新技术，它能从大范围内更多角度高精准、高效率的尽可能采集到更多影像数据，通过对影像数据处理以及整理其他地理信息，大规模的生成逼真的三维数据模型，会在智慧城市、数字城市等未来城市发展中被广泛应用。
关键词：三维数字；城市建模；无人机倾斜摄影测量；技术应用引言三维数字城市建模运用无人机倾斜摄影测量技术获得了良好的效果，提高了城市规划和建设的质效。
经过合理处理无人机倾斜摄影测量技术采集的数据，可构成三维数字城市模型，模拟城市不同区域的实际状况，因此该技术和三维数字城市模型具有较大的参考意义和较高的价值。
1概述1.1无人机倾斜摄影测量技术无人机倾斜摄影测量技术是新型测量技术，是把无人机作为测量平台，以无人机搭载倾斜摄影设备及传感设备的方式进行被测物体数据信息测量和采集的综合测量技术。
该技术的应用具有多角度采集测量信息、无人化测量管理、高精度数据采集等优势。
该技术的应用要点如下。
（1）该技术把无人机作为测量和搭载摄像设备的平台，利用无人机的远程航行、智能操控功能完成航行测量。
在应用该技术的过程中，航向设计、航线设计及无人机航摄时间都是非常重要技术要点，只有合理设置各项参数，才能确保合理应用技术，也才能够提升无人机的应用效果。
（2）该技术在应用过程中利用倾斜摄影设备及传感设备采集被测物体的信息。
在采集信息的过程中，倾斜摄影设备的像素至少为2000万，摄影的重叠范围需在60%以上，垂直影像倾角一般不大于5°，最大不超过12°。
倾斜摄影建模测图技术方案
1倾斜摄影建模1.1概述目前来说，倾斜摄影主要应用在于替代传统手工三维建模，倾斜摄影模型有两种成果数据，一种是单体对象化的模型数据，一种是非单体化的模型数据。
单体化的模型主要采用半自动化的生产方式，武汉天际航在这方面做了一些研究。
非单体化模型采用全自动化的生产方式，自动化建模是基于图形运算单元进行快速三维模型的构建，通过摄影测量原理对获得的倾斜影像数据进行几何处理、多视匹配、三角网构建、自动赋予纹理等步骤，最终得到三维模型。
该过程仅依靠简单连续的二维图像，就能还原出最真实的真三维模型，无需依赖激光点云扫描辅助设备，也无需人工干预便可以完成海量三维模型的批量处理。
1.2自动化建模目前市面上比较成熟的全自动三维建模软件有AirBus公司的街景工厂（StreetFactory）和被Bentley收购的Acute3D公司的Smart3DCapture以及DP-Smart软件等。
1.2.1 DP-Smart简介倾斜摄影三维自动建模软件Digital Photo Smart（以下简称DP-Smart）是一套基于从空地多源序列影像，无需人工干预，全自动生成高分辨率真三维模型的自动化建模软件。
软件基于摄影测量、计算机视觉与计算几何算法，支持全自动空三计算、密集点云生成、构建TIN 网、自动纹理映射等步骤，实现真三维模型的快速生成。
运用倾斜摄影技术获取沿线的倾斜影像及正射影像数据，通过合理布设部分野外像控点，然后将影像数据、POS数据、野外像控点数据导入DP-Smart自动建模系统进行批处理。
在计算三维模型数据或3D TIN 纹理方面，DP-Smart自动建模系统并不需要人工干预。
1.2.2 数据检查与预处理1）航空影像数据检查与预处理●影像数据地面分辨率是否达到要求；●通过目视观察，影像质量应确保影像清晰，反差适中，颜色饱和，色彩鲜明，色调一致，有较丰富的层次、能辨别与地面分辨率相适应的细小地物影像，满足外业全要素精确调绘和室内判读的要求；●影像重叠度的检查，确保影像重叠度是否达到要求；●影像数据编号，为了方便于后期数据管理和检查。
倾斜摄影建模测图技术方案
倾斜摄影建模测图技术方案一、前言随着科技的快速发展，倾斜摄影技术作为一种新型的测量手段，逐渐在建筑、城市规划、文化遗产保护等领域展现出巨大的应用潜力。
倾斜摄影建模测图技术结合了摄影测量与计算机视觉等技术，能够快速、高效地获取地表三维信息和纹理信息，为相关领域的研究和应用提供了有力支持。
二、倾斜摄影技术基础1.倾斜摄影技术原理倾斜摄影技术是通过搭载在飞行器上的多角度相机，同时从垂直和倾斜角度对地面进行拍摄，获取地面物体顶部和侧面的高分辨率影像。
这些影像经过处理后，可以生成具有高精度的三维模型和真实的纹理信息。
2.倾斜摄影设备与系统组成倾斜摄影设备主要包括飞行器、多角度相机、定位系统、控制系统等。
其中，飞行器负责搭载相机进行航拍，多角度相机用于获取不同角度的地面影像，定位系统确保飞行器和相机的精确定位，控制系统则负责整个设备的运行和数据处理。
3.倾斜摄影数据采集与处理流程倾斜摄影数据采集与处理流程包括外业数据获取和内业数据处理两个阶段。
外业数据获取阶段主要包括航线规划、像控点布设、飞行拍摄等步骤；内业数据处理阶段则包括影像预处理、空中三角测量、三维模型构建、纹理映射等步骤。
三、倾斜摄影建模技术1.三维建模方法概述三维建模方法主要分为手工建模、半自动建模和自动建模三种。
手工建模精度较高，但效率低下；半自动建模结合了手工建模和自动建模的优点，适用于复杂场景；自动建模则通过算法自动识别和处理影像数据，快速生成三维模型。
2.基于倾斜摄影的三维建模技术流程基于倾斜摄影的三维建模技术流程主要包括影像预处理、特征提取与匹配、空中三角测量、三维模型构建和纹理映射等步骤。
首先，对获取的倾斜影像进行预处理，包括去噪、增强等操作；然后，提取影像中的特征点并进行匹配；接着，利用匹配的特征点进行空中三角测量，解算出相机的位置和姿态；最后，根据相机的位置和姿态以及影像数据构建三维模型，并进行纹理映射。
3.三维模型优化与精度控制为了提高三维模型的精度和质量，可以采用一些优化措施。
无人机倾斜摄影测量技术的三维建模与精度分析
视界观OBSERVATION SCOPE VIEW 无人机倾斜摄影测量技术的三维建模与精度分析马媛媛 曹学山 骆永凯（山东无形信息技术有限公司，山东，泰安 271000）摘 要：以无人机倾斜摄影技术为研究对象，为基本原理进行了分析，并以该市的三维建模工作为基础，讨论了该技术在其中的具体应用，分析了技术要点，并总结了应用效果，旨在为类似项目提供参考。
关键词：无人机倾斜摄影；测量；三维建模引言:倾斜摄影技术功能丰富，可以同时满足多种要求，例如定位、图像和摄像头。
因此，可以选择快速移动的固定翼或更稳定的多旋翼，并且它配备有摄影设备和传感器等，可在短时间内收集地理信息。
在这个阶段，无人机倾斜摄影技术的重要性正在逐渐提高，这是城市三维建模的关键技术。
一、无人机倾斜摄影测量基本原理（一）无人机倾斜摄影测量技术无人机倾斜摄影测量法是一项新兴技术，随着诸如无人机制造、航空摄影测量法和计算机视觉等技术的发展而诞生。
斜摄影是在垂直摄影的基础上开发的，主要是将多镜头航拍相机或单镜头相机放在同一载体上，以便从多个角度（例如垂直和倾斜角度）拍照，以获得相同角度的各种图像。
（二）倾斜摄影技术随着国际测绘技术的逐步发展，斜摄影技术应运而生。
它的突破性意义是改变传统的正面摄影方法，解决垂直角度拍摄的局限性，适应多种传感器并从无人机操作。
从多个角度收集信息以创建三维图像。
基于斜摄影技术的应用，生成的三维模型可以更全面，直观地呈现信息，提高三维视场的可读性，丰富地理信息。
在过程意义上，用户还可以获得更强大的真实体验。
（三）倾斜摄影测量技术优点1）无人机具有较强的作战能力，飞行高度合理，可以从多个角度完成相应的任务，例如拍摄和测量数据信息。
2）图像是紧密相关的，即相邻图像之间存在一定程度的重叠，这有助于全面呈现地理信息。
它以传统方式有效地解决了人为干扰过多的问题，可以在整个过程中实现信息的自动匹配，计算机根据程序高效地执行命令。
3）真实模型具有丰富的信息，纹理清晰可见。
倾斜摄影测量的三维建模技术及运用分析
倾斜摄影测量的三维建模技术及运用分析三维建模是测绘数字化期间不可获取的一项环节，在倾斜摄影测量过程中，合理的对三维建模技术进行分析，并且合理的对该项技术进行应用，从而保证倾斜摄影测量工作的合理性，为人们提供更高质量的服务。
标签：倾斜摄影测量;三维建模;数据处理;影像数据无人机摄影测量在具体作业过程中具有高效快捷、灵活程度高、成本低等多项特点，这在一定高程度上促进了我国倾斜摄影测量技术的发展脚步，同时，也是该项技术在具体应用中的效果得到了进一步提高。
倾斜摄影测量技术的出现，使人工建模作业中存在的弊端得到了解决。
通过对自动化数据处理措施的应用，加快了精细三维模型的生成速度。
1、倾斜摄影技术特点分析倾斜摄影技术的特点主要体现在以下几个方面：（1）能够真实反映地物周边的实际情况倾斜摄影技术与正摄影技术相比，其能够使用户通过不同角度对地物进行观察，从而能够更加真实、准确的反映地物的具体情况，这在一定程度上使正摄影技术在具体应用期间存在的各种不足得到了弥补[1]。
（2）可以实现单次影像测量作业在进行倾斜摄像时，通过对不同软件的配套应用，在具体作业期间，通过对成果影像进行应用的基础上，完成对面积、角度、高度、坡度等各项内容准确测量，从而使倾斜摄影技术在行业中的应用空间可以得到进一步拓展，使其作用能够得到更好的发挥。
（3）采集建筑物侧面纹理通过对航空摄影大规模成图特点的合理应用，同时，在该基础上，从倾斜影像批量提取，以及贴图处理方式，能够降低城市三维建模的具体成本。
也正因为倾斜摄影技术具以上特点，从而使该项技术的应用越来越广泛[2]。
2、倾斜摄影测量是三维建模期间获取数据的关键流程倾斜摄影测量主要有地面飞控系统、无人机、控制测量共同构成。
飞控部分在具体作业过程中核心作用就是对无人机的飞行航线、高度等各项内容进行规划，同时，还要做好对无人飞机进行监视控制，同时，还要做好数据通信等多项工作。
通过对无人飞机进行分析可以发现，其主要由机载定位系统，以及多视相机构成，控制测量主要集中在航测区域的控制网设计，以及像控点的测量上[3]。
基于倾斜摄影测量技术构建三维模型
校 正。预处 理后 的大 数据 基于 Ｓｍａｒｔ ３Ｄ软件 进行空三加密 ，其步骤主要分为将控制 点数据 、 ＰＯＳ数 据 、 影 像 区 块 导 入 ，删 除 ３Ｄ ｖｉｅｗ 中飘 离点，设置影 响特征点选取 的参数 ，进行连接 点 （即特 征点）提取和匹配等 。在连接 点匹配
先 决 条件 ， 缩 短 节 省 建 模 时 间 ，节 约 劳动 力 成 本；直接获取建筑物多面信息，减少航拍 次数 ， 降低 仪器 损 耗 。 ２．２．４具有较大的视场 角
增 添 倾斜 角度 的航 摄相 机 后，可根 据 倾 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ摄 影相机 安放 角度不同，可适 当调节视场角 。
青 区西 北 部 ， 西 部 与 天 津 工 业 大 学 紧 邻 ， 东 部 与 天 津 理 工 大 学 接 壤 ，学 校 占地 面 积 ３５００亩 、 建 筑 面 积 ８４万 平 方 米 。 地 理 坐 标 位 于 东 经 Ｅ１１７。０６’４６”．１１７。０７’３４”， 北 纬 Ｎ３９。０３’１２”一
３．２ 实验
２．２：３成 本 低
在 相 同 的 拍 摄 时 长 中获 取 五 倍 数 据 ，大 量 ３．２．１测 区概 况
１ 引言
数 据 为批 量 进 行 特 征 点 提 取 和 同名 点 匹配 提 供
测 区 定 于 天 津 师 范 大 学 ， 位 于 天 津 市 西
数 字 城 市 的 提 出 ， 将 人 们 对 地 球 的探 索 引向三维 的表达 方法。随着社会对地理信息精 度和可视化要求 的增高，原有基于高程和地物 顶部信息合成三 维模型的手段不能满足更高层 次 的需求 。近年来提出的倾斜摄影测量技术 ， 通 过 多角 度 倾 斜 拍 摄 ，获 得 地 物 侧 面 纹 理 信 息 ，
倾斜摄影测量的三维建模技术及运用分析
倾斜摄影测量的三维建模技术及运用分析倾斜摄影测量（oblique photogrammetry）是指通过倾斜摄影设备获取倾斜摄影，再通过计算机对倾斜摄影进行处理、分析和测绘，以获取三维地理信息的技术。
在倾斜摄影测量的技术中，倾斜摄影的采集设备主要包括航空倾斜摄影系统、车载倾斜摄影系统和无人机倾斜摄影系统。
与传统的正射摄影测量相比，倾斜摄影测量技术具有获取真实感、精度高、成本低等特点，因此在地图制图、城市规划、文物保护、自然资源调查和管理等领域得到了广泛的应用。
一、三维建模技术1.倾斜摄影三维建模技术倾斜摄影三维建模技术是指利用倾斜摄影获取的影像数据进行三维建模的技术。
倾斜摄影的影像数据包含了地面的真实信息和物体的立体形态，因此可以通过对这些影像进行处理和分析，获取地面地物的三维模型。
倾斜摄影三维建模技术主要包括影像处理、点云配准、模型重建和模型优化四个步骤。
2.点云配准技术点云配准是倾斜摄影三维建模技术中的关键步骤，其主要任务是将不同影像采集得到的点云数据进行配准，以便于后续的模型重建和模型优化。
点云配准技术主要包括特征提取和特征匹配两个步骤，通过这两个步骤可以将不同影像采集得到的点云数据进行配准，从而获取更加精确和真实的三维模型。
3.模型重建技术模型重建是指基于点云数据进行三维模型的构建，根据点云数据中的立体信息和地面的真实信息进行模型的构建。
模型重建技术主要包括点云拟合、曲面重建和建模编辑三个步骤，通过这三个步骤可以将点云数据转换为真实感强、精确度高的三维模型。
模型优化是指对于已经构建的三维模型进行修复和优化，以提高模型的真实感和精度。
模型优化技术主要包括模型简化、纹理贴图和模型修复三个步骤，通过这三个步骤可以使模型更加真实、完整和精确。
1.地图制图领域地图制图是倾斜摄影三维建模技术的一个重要应用领域，倾斜摄影可以获取地面地物的真实信息和立体形态，因此可以为地图制图提供真实感强、精度高的地理信息。
基于无人机倾斜摄影测量技术的三维建模及其精度分析
基于无人机倾斜摄影测量技术的三维建模及其精度分析基于无人机倾斜摄影测量技术的三维建模及其精度分析摘要：随着无人机技术的快速发展，无人机倾斜摄影测量技术在三维建模领域得到了广泛的应用。
本文主要介绍了基于无人机倾斜摄影测量技术的三维建模方法及其精度分析。
首先，介绍了无人机倾斜摄影测量技术的原理和特点。
然后，详细讨论了三维建模的流程，包括数据采集、数据预处理、相片匹配与点云生成等关键步骤。
接着，通过实验验证了无人机倾斜摄影测量技术在三维建模中的精度，包括平面精度和高程精度的测量。
最后，总结了无人机倾斜摄影测量技术在三维建模中的优势和不足，并对其未来的发展进行了展望。
关键词：无人机，倾斜摄影测量，三维建模，精度分析 1. 引言三维建模是地理信息系统和计算机视觉领域的研究重点，广泛应用于城市规划、环境监测、遥感地图、虚拟现实等方面。
传统的三维建模方法主要通过航空摄影或激光雷达等方式获取地面数据，然后进行处理和分析。
然而，这些方法通常需要昂贵的设备和大量的人力，难以满足实时性要求。
随着无人机技术的发展，无人机倾斜摄影测量技术逐渐成为一种新的三维建模方法。
2. 无人机倾斜摄影测量技术无人机倾斜摄影测量技术是指利用配置在无人机上的相机，通过自动飞行和控制相机拍摄倾斜视角的照片，再通过计算机处理这些照片以获取地面上物体的三维坐标信息的技术。
这种技术具有成本低、操作简便、实时性强等特点。
此外，无人机倾斜摄影测量技术还具有对复杂地形的适应性强以及可以快速获取大范围地面信息等优势。
3. 三维建模方法基于无人机倾斜摄影测量技术的三维建模方法主要包括数据采集、数据预处理、相片匹配与点云生成等关键步骤。
首先，无人机在规定的飞行高度和路径上进行数据采集，获取倾斜摄影图像。
然后，对采集到的图像进行数据预处理，包括去除噪声、校正畸变等。
接着，利用图像处理算法进行相片匹配，确定物体在图像上的位置。
最后，通过点云生成算法，将匹配的点与坐标相结合，生成三维模型。
基于倾斜摄影测量与BIM技术的三维建模研究
基于倾斜摄影测量与BIM 技术的三维建模研究（1.河南省有色金属地质矿产局第七地质大队，河南郑州450016）摘要：倾斜摄影测量是获取城市三维数据的主要手段，将倾斜摄影测量和BIM 技术进行融合，可以为智慧城市提供更加全面的属性信息。
基于此，通过无人机搭载倾斜相机对泰州市殷家村进行影像采集，通过影像预处理、自动空中三角测量等工作后，构建了殷家村的实景三维模型，并选择一处区域创建BIM 建筑设计模型。
最后在基于以上2种模型的基础上，选择第三方平台SuperMap 对2种模型进行格式融合，满足实际需求。
关键词：倾斜摄影测量；BIM ；三维建模；模型融合中图分类号：P231文献标志码：B文章编号：1672-4623（2022）08-0032-05doi:10.3969/j.issn.1672-4623.2022.08.008Aug.,2022Vol.20,No.8地理空间信息GEOSPATIAL INFORMATION2022年8月第20卷第8期崔琛1Research on 3D Modeling Based on Oblique Photogrammetry and BIM TechnologyCUI Chen 1(1.The Seventh Geological Brigade of Henan Nonferrous Metals Geology and Mineral Resources Bureau,Zhengzhou 450016,China)Abstract:Oblique photogrammetry is the main method to obtain urban 3D data,but the established model only contains the surface information of building and lacks the internal attribute information.The BIM technology just makes up for this defect.It can run through all the information of the whole life cycle of the building.Therefore,the integration of oblique photogrammetry and BIM technology can provide more comprehen-sive attribute information for Smart cities.In this paper,we used a UA V equipped with oblique camera to collect images of Yinjia Village in Tai-zhou City.After image preprocessing and automatic aerial triangulation,we constructed a real 3D model of Yinjia Village,and selected a region to create a BIM architectural design model.Finally,on the basis of the above two models,we selected the third-party platform SuperMap to fuse the two models.Key words:oblique photogrammetry,BIM,3D modeling,model fusion收稿日期：2020-10-10。
倾斜摄影测量技术在实景三维模型中的应用研究
———————————————————————作者简介:章瑞（1982-），男，江苏建湖人，高级工程师，本科，研究方向为测绘工程。
0引言实景三维模型技术是一种基于数字影像、激光雷达等技术手段，将真实场景进行高精度的建模，生成具有真实感的三维模型的技术。
这种技术通过对现实世界进行高精度的数字化，将真实的场景呈现在计算机屏幕上，使用户可以像在现实世界中一样进行观察和交互。
本文将从倾斜摄影测量技术应用视角，简述倾斜摄影测量技术在实景三维模型中的使用情况，希望可以引起更多测绘单位的关注，顺利推动实景中国三维模型工作。
1倾斜摄影测量技术概述传统正射影像技术仅能完成垂直视角拍摄，倾斜摄影测量技术在垂直视角的基础上，增设四个倾斜视角，几个视角可以实现同步影像采集，能够获得有关建筑物的丰富影像细节，从而反映建筑物真实情况。
倾斜摄影测量技术也可以和定位技术、物理建模技术等融合，构建基于城市地理信息的三维立体模型。
结合相应的配套软件，倾斜摄影测量技术可以实现对摄像对象做高度、长度、面积等多种数据的精准，极大降低测绘工作难度。
GIS （Geographic Information System ，地理信息系统）技术会产生大量的三维数据，而倾斜摄影测量技术不仅可以降低生成的影像数据量，还可以实现数据共享，为城市管理、应急指挥等领域提供新的技术支撑[1]。
2倾斜摄影测量技术在实景三维模型中的应用2.1项目概况江北新区中央商务区占地约25.4平方公里，为满足从数字化城市跨越到智慧化城市的城市管理需求，需要构建一套城市三维数字模型。
为提升数字模型的构造物纹理真实度，提升各项数据精度，测绘单位在详细分析常见的测绘技术后，决定应用倾斜摄影测量技术，满足数据采集需求，以便江北新区开展高效率、高质量的实景三维模型应用。
对于城市三维数字模型，可以根据表现细节划分为四个层次：①一级模型。
可以准确表现建筑物的实体结构，以及主要特征、色调等细节内容。
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大数据量承载力
SuperMap三维产品充分利用了倾斜摄影建模数据的LOD结构，非常好的支持了海量的倾斜摄影建模数据，而且可以在长时间浏览后，性能依然流畅，资源占用情况依然非常好。
SuperMap的三维产品，拿到数据生产单位进行了大数据量承载力以及稳定性的测试。
240G的倾斜摄影建模数据，测试性能流畅，资源占用少，长时间浏览后，资源占用情况依然非常好。
稳定性测试方面，公司内部进行了7*24小时的稳定性测试，包括桌面、组件、三维客户端（IE 、Chrome等浏览器）等产品，长时间飞行浏览后，帧率没有明显降低，GPU占用率没有明显上升，内存占用情况没有明显上升。
二三维一体化技术
倾斜摄影建模数据是切片数据，没有实现单体化，需要依靠模型的矢量底面实现单体化。
通常矢量面通过模板阴影体技术贴附在模型表面，实现模型高亮。
通过矢量底面，可以实现选择高亮倾斜摄影建模数据，也可以显示单体模型的属性信息。
倾斜摄影建模数据的矢量底面数据可以制作专题图，包括单值专题图、统计专题图等等，矢量面可以贴附在模型表面，实现模型数据的分类表示。
在此基础上实现二三维一体化的专题图。
依靠SuperMap对二维功能的强大支持，矢量面的buffer分析、Query查询分析等等分析功能都可以应用到倾斜摄影建模数据，实现二三维一体化的分析。
另外，可以使用矢量面，修改倾斜摄影建模数据的高程，压平模型数据，置换成用户的规划模型数据，实现规划模型和现实的对比等业务。
全产品体系支持
SuperMap三维产品技术体系，包括组件、桌面、三维客户端、服务器端、移动端整个产品体系都支持倾斜摄影建模数据。