倾斜摄影三维建模、无人机航拍影像处理工作站配置方案2017
倾斜摄影调研技术总结2017年
倾斜摄影测量调研技术总结一、倾斜摄影的定义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，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。
这种摄影测量技术称为倾斜摄影测量技术。
所获取的影像为倾斜影像。
倾斜影像具备以下特点：（1）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。
（2）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。
（3）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）易于网络发布倾斜影像的数据格式可采用成熟的技术快速进行网络发布，实现共享应用。
垂直地面角度拍摄获取的影像称为正片，镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的影像称为斜片。
正片与斜片对比图二、倾斜摄影技术的特点（1）真实性倾斜摄影镇三维数据可写实地反映地物的外观、位置、高度等属性，增强三维数据带来的高沉浸感，弥补了传统人工建模仿真度低的缺陷。
（2）高效率倾斜摄影技术借助无人机等多种飞行载体，可快速采集影像数据，实现全自动化三维建模。
1-2年的中小城市人工建模工作，借助倾斜适应技术只需3-5个月时间即可完成。
（3）高性价比倾斜适应数据是带有空间位置信息的可量测影像数据，能同时输出DSM、DOM、TDOM、DLG等多种成果，可替代传统航空摄影测量。
三、技术原理倾斜摄影的相机配有多个镜头，一般为3个或5个，同步获取同一地物东南西北及顶部方向的影像。
因此同一地物具有多视角的影像，及详尽的侧面信息，而后将这些影像通过区域网联合平差、多视影像匹配、DSM生成、真正射纠正、三维建模等流程，形成最终产品。
无人机倾斜摄影在城市三维建模中的应用研究
无人机倾斜摄影在城市三维建模中的应用研究随着科技的不断发展和城市建设的不断扩张，城市规划和建设需要大量的地理信息数据支持。
而传统的地理信息数据采集技术通常需要大量的人力、物力和时间，且成本较高。
随着无人机技术的飞速发展，无人机倾斜摄影技术逐渐被应用于城市三维建模中，为城市规划和建设提供了更为高效、精准的地理信息数据支持。
本文将对无人机倾斜摄影在城市三维建模中的应用进行研究和探讨。
一、无人机倾斜摄影技术的原理与特点无人机倾斜摄影是指通过搭载在无人机上的多个相机，同时以不同的倾斜角度拍摄同一目标，然后通过特定的软件对这些图像进行融合、配准、重构，生成具有高精度地理定位信息的三维立体模型的技术。
无人机倾斜摄影技术相较于传统的航空摄影和地面测量技术具有以下几个显著特点：1. 高效快捷：无人机倾斜摄影可以快速获取大面积地理信息数据，大大提高了数据采集的效率。
2. 精度高：通过多个相机的多角度拍摄和精确的软件处理，可以获得高精度的地理信息数据。
3. 适应性强：无人机可以灵活飞行于城市建筑群和山地地形之间，可以获取传统手工测量和大型航摄等技术难以达到的数据。
1. 城市规划与设计无人机倾斜摄影技术可以为城市规划和设计提供高精度、立体化的地理信息数据，为城市规划师和设计师提供详实的地理环境、地形地貌、建筑物分布等信息支持。
通过三维模型，可以对城市空间结构、景观格局进行更为全面的分析和设计。
2. 城市建设与管理在城市建设和管理中，需要对城市的道路、桥梁、隧道、公园、绿化带、市政设施等进行精确测量和建模。
利用无人机倾斜摄影技术可以实现对城市综合信息的全息立体化表达，为城市建设和管理提供基础数据支撑。
3. 灾害监测与应急响应在城市灾害监测和应急响应中，无人机倾斜摄影技术可以迅速获取受灾地区的精准地理信息数据，为救援指挥部提供快速、准确的灾情评估和救援决策支持。
4. 文物保护与文化遗产管理无人机倾斜摄影技术可以对文物保护区、历史文化名城、古建筑群等进行精细的三维建模，为文物保护和文化遗产管理提供详实的地理信息数据支持。
无人机倾斜摄影实景三维技术研究
无人机倾斜摄影实景三维技术研究一、引言随着科技的不断发展，无人机倾斜摄影技术作为一种新兴的技术手段，已经在多个领域展现出其独特的优势和应用价值。
该技术通过无人机搭载倾斜摄影相机，从多个角度获取地面目标的影像数据，进而实现实景三维建模。
在城市规划、地质灾害监测、文化遗产保护等领域，无人机倾斜摄影技术能够提供高精度、高效率的三维实景数据，为相关决策提供有力支持。
因此，本文旨在深入研究无人机倾斜摄影技术在实景三维建模中的关键技术及其优化方法，以推动该技术在更广泛领域的应用和发展。
二、相关技术研究现状1.无人机倾斜摄影技术概述：无人机倾斜摄影技术是指通过无人机搭载倾斜摄影相机，同时从垂直和倾斜多个角度采集地面目标的影像数据。
这种技术能够获取更加真实、丰富的三维信息，弥补传统垂直摄影在三维建模方面的不足。
此外，无人机具有机动灵活、成本低廉等优势，使得倾斜摄影技术在实际应用中更加便捷高效。
2.实景三维建模技术：实景三维建模是指利用倾斜摄影数据生成三维点云，进而构建出真实场景的三维模型。
该技术能够还原现实场景的三维形态和结构，为城市规划、灾害评估等提供可视化支持。
实景三维建模的流程主要包括数据获取、点云生成、模型重建和纹理映射等步骤。
3.国内外研究现状：目前，国内外众多学者和机构都在积极开展无人机倾斜摄影实景三维技术的研究工作。
在数据获取方面，研究者们不断探索优化飞行路线和拍摄参数的方法；在点云生成和模型重建方面，各种算法和软件工具不断涌现和完善；在应用领域方面，该技术已经成功应用于城市规划、地质灾害监测、文化遗产保护等多个领域。
三、无人机倾斜摄影数据采集与处理1.无人机平台与传感器选择：选择合适的无人机平台和传感器对于获取高质量的倾斜摄影数据至关重要。
在选择无人机平台时，需要考虑其载荷能力、续航时间、飞行稳定性等因素；在选择传感器时，则需要关注其分辨率、感光度、动态范围等性能指标。
通过综合评估不同无人机平台和传感器的性能特点，可以选择出适合实景三维建模的无人机平台和传感器组合方案。
无人机倾斜航空摄影在三维实景建模中的应用
无人机倾斜航空摄影在三维实景建模中的应用摘要：随着现代智慧城市建设的加快，倾斜摄影在管理和城市规划改进中发挥着重要作用。
倾斜摄影测量是一种现代化的测量技术，将无人机作为综合图像处理、数据处理和动态定位技术的平台。
该方法具有绘制速度快、持续时间短、精度高等优点，它可以减少传统三维建模技术中的缺陷问题，提高工作效率，降低工作成本。
关键词：倾斜航空摄影;三维实景建模;应用引言随着科技的不断进步与发展，传统的二维平面地图和二维地理信息已不能满足时代发展的需要，人们想更直观地看到真实的三维场景。
基于无人机倾斜摄影测量的三维建模方式正在智慧城市、河道治理、地质灾害监测、农村房地一体确权登记，古村落保护等领域发挥着巨大作用。
倾斜摄影测量是从5个角度同时获取地物顶部及侧面影像数据，全面立体反映出地表物体的局部细节和整体层次，并结合专业三维建模软件对影像进行建模处理，生成带有真实纹理信息的实景三维模型。
1三维实景建模该项目使用Smart3DCapture来完成3D建模。
该软件是一套基于斜摄影原理的快速精确三维建模软件。
在数据处理上，利用GPU对简单连续的2D图像进行快速三维场景运算，利用透视成像原理快速提取建筑物轮廓，无需人工干预，自动实现纹理映射，完成建模。
根据默认选项，软件用于计算主机上的三维空间。
这个步骤是完全自动的，无需人工干预。
空三作业的结果保存在当前的空三块中，相关的结果信息可以显示在该块的属性页或空中三角测量报告中。
计算完成后，可以通过3D预览选项卡，以3D浏览的形式查看空三计算的结果；它可以可视化图像的视野、位置和旋转信息以及连接点的三维位置和颜色。
2无人机倾斜摄影技术是通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，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。
它不仅克服了传统航空摄影技术只能从垂直角度进行航拍的局限性，弥补正射影像的不足，也克服了以往三维建模的人工密集型作业模式，实现快速精细建模，真实地反映地表地物的实际情况。
飞马机器人无人机管家倾斜数据处理说明书
无人机管家倾斜数据处理编制：深圳飞马机器人科技有限公司版本号：V1.0日期：2019-6-25版权声明本文档版权由深圳飞马机器人科技有限公司所有。
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无人机管家倾斜数据处理 (1)1.概述 (3)1.1.倾斜摄影简介 (3)1.2.飞马倾斜机型 (3)1.3.倾斜方案特点 (3)2.差分机型倾斜处理流程 (4)2.1.技术路线 (4)2.2.GPS差分解算 (5)2.2.1.F200/F2000双相机差分解算 (5)2.2.2.F300P40差分解算 (12)2.2.3.V100四相机差分解算 (21)2.2.4.D200五相机差分解算 (30)2.2.5.差分解算常见问题 (35)2.3.偏心改正 (36)2.4.坐标转换 (38)2.4.1.参数计算 (38)2.4.2.坐标转换 (44)2.5.管家空三 (47)处理 (53)3.无差分机型处理流程 (61)直接处理 (62)3.1.1.技术路线 (62)3.1.2.数据预处理 (62)处理 (66)3.2.管家+CC处理 (78)3.2.1.技术路线 (78)3.2.2.管家预处理 (79)处理 (89)1.概述1.1.倾斜摄影简介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像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，同时从一个垂直、四个倾斜等几个不同的角度采集影像，更好的获取地物侧面纹理信息。
1.2.飞马倾斜机型飞马根据市场及客户需求，分别推出了固定翼和旋翼搭载不同相机获取倾斜影像，机型及相机载荷如下表，相机参数详情参照飞马相机参数表格。
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。
无人机倾斜摄影测量数据处理的方法与流程
无人机倾斜摄影测量数据处理的方法与流程一、引言随着无人机技术的迅速发展，无人机倾斜摄影测量成为了现代测绘和地理信息领域中的重要技术手段之一。
在无人机倾斜摄影测量中，通过将相机安装在无人机上，倾斜摄影可以获得地面上不同角度的影像，从而实现对地物的三维测量和建模。
本文将介绍无人机倾斜摄影测量数据处理的方法与流程。
二、数据采集在进行无人机倾斜摄影测量之前，首先需要进行数据采集。
数据采集包括选择适当的无人机和倾斜摄影设备，确定拍摄任务和区域，并进行航路规划和设定参数。
在飞行过程中，通过无人机自动航线飞行，相机以一定的时间间隔进行拍摄，从不同倾斜角度获取地面影像。
三、数据预处理数据采集完成后，需要进行数据预处理。
数据预处理的目的是对采集到的原始数据进行质量控制和准备，以便后续的数据处理和分析。
数据预处理包括以下步骤：1. 图像质量控制：对采集到的影像进行质量检查，去除模糊、重叠度不足、曝光不均等质量较差的影像。
2. 影像定向：通过特征点匹配和相对定向技术，对影像进行定向，确定相机姿态和外方位元素，建立影像坐标系。
四、数据处理数据预处理完成后，需要进行数据处理，即将倾斜摄影获得的影像转化为三维地理信息。
数据处理包括以下步骤：1. 影像匹配：通过特征点匹配算法，将不同倾斜角度的影像进行匹配，得到相同地物在不同影像中的对应点。
2. 点云生成：根据影像匹配结果，通过三角测量或立体视觉算法，将对应点转化为三维点云数据。
3. 点云精化：对生成的点云数据进行精化处理，去除异常点和噪声点，提高数据的精度和准确性。
4. 建模与分析：根据点云数据，进行地物的三维建模和分析。
可以利用点云数据生成数字表面模型（DSM）、数字地面模型（DTM）等地理信息产品。
五、数据输出数据处理完成后，需要将处理结果输出为可视化的地理信息产品，以满足实际应用需求。
数据输出包括以下步骤：1. 产品生成：根据需求，生成各种地理信息产品，如三维模型、数字高程模型、正射影像等。
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。
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倾斜摄影三维建模/无人机航拍影像处理工作站存储最佳配置方案
主要内容
1.倾斜摄影测量概述
2.三维建模（无人机图像后处理）计算特点与硬件配置分析
2.1倾斜摄影三维建模过程分解
2.2三维建模硬件配置要求与市场工作站对比
2.3 与三维建模相关的UltraLAB工作站机型介绍
3.倾斜摄影三维建模(后处理)单机、集群、存储推荐配置
3.1台式工作站配置推荐
3.2分布式工作站与存储配置推荐
3.3便携式工作站配置推荐
（一）倾斜摄影测量概述
倾斜摄影测量介绍
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像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，同时从一个垂直、四个倾斜等五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。
同时有效提升模型的生产效率，采用人工建模方式一两年才能完成的一个中小城市建模工作，通过倾斜摄影建模方式只需要三至五个月时间即可完成，大大降低了三维模型数据采集的经济代价和时间代价。
应用领域
美国“9·11”恐怖袭击发生后，美国军方启用倾斜摄影测量技术，迅速获取了五角大楼影像，了解现场情况，并制定了最合理的执行方案，随着计算机处理能力大幅提升，倾斜摄影测量加速普及, 在房产、国土、城管、智慧城市、规划、水利、能源开采等行业领域的应用有更大的发展
倾斜摄影三维建模（后处理）应用比较早的软件：
Bentely Contextcpure（原Smart 3D capture）支持单机和分布式集群处理
AirBus Street Factory（街景工厂），支持单户处理模式
瑞典Pix4Dmapper 支持单机处理
Skyline PhotoMesh 支持单机和集群处理
俄罗斯Agisoft PhotoScan 支持单机处理
(二) 三维建模计算过程与硬件配置分析
2.1 倾斜摄影三维建模过程分解
倾斜摄影数据处理量巨大，常规机器处理慢，时间长，性能严重不足，那么怎么配置更
上述表格告诉我们：
在摄影图像资料处理的工作站硬件配置上，如果：
单方面配备高端显卡，机器整体性能不显著（很多人被厂家支持GPU宣传误导）
单方面提升CPU核数，但频率很低，机器整体性能不显著（非专业的硬件供货商提供）单方面提升硬盘io，机器整体性能不显著
结论：倾斜摄影建模对硬件要求：CPU足够核数和最高频率、硬盘高io、足够性能的单nvidia显卡，因此配置均衡、强大，才是保证机器性能大幅提升的关键
那么市场上目前谁家提供符合上述要求的机型，下面是目前三维建模软件的特点，以及目前市场工作站机型状况
2.2三维建模硬件配置要求与市场工作站对比
上述表格数据表明，UltraLAB在图像处理/三维建模，具有更强大的计算和存储硬件架构
2.3 与三维建模相关的UltraLAB工作站机型介绍
UltraLAB是西安坤隆计算机科技有限公司推出的定制图形工作站品牌，经过多年发展，该产品拥有傲视群雄的三大领先优势：先进计算硬件架构、完整齐全行业应用定制方案、专业硬件系统优化技术，大幅超越同类的“图形工作站”产品，我们提供基于倾斜摄影三维建模应用推荐产品系列：
（1）UltraLAB H480极速工作站介绍
配备单颗CPU（至尊处理器或Xeon E5v4）拥有极限自动超频加速能力，比其他品牌机器提供更高频率，满足12核以内最高频率要求，三维建模不二之选，是倾斜摄影高性能计算硬件要求，目前市场上最快工作站，如果说该机型有什么缺陷，就是存储容量不足
（2）UltraLAB GX480P/GX610P图灵计算工作站介绍
配置1颗intel至尊处理器(GX480P)或2颗Xeon处理器(GX610P)，拥有极限自动超频加速和16个并行存储架构，具有三维建模最强大的计算能力和海量高速并行存储能力，是大数据、海量图像资料计算与处理，完美机型，与常规存储服务器相比，最大优势：
因此，UltraLAB GX480P/GX610P图灵计算工作站是测绘部门、图像制作部门、大数据分析、的集海量存储和超级计算于一体的完美利器，也可以作为大数据分析、深度学习等应用
（3）UltraLAB EX610高性能计算工作站介绍
拥有双Xeon超频和双GPU、并行存储的架构，提供比同类产品更均衡的硬件配置
提供12核计算以内高频计算架构、最大70TB存储容量的最佳工作站机型，满足一般集存储与高速计算与一体的要求
（4）UltraLAB P480全能便携工作站介绍
满足移动户外三维建模应用需求，是国内第一款上市的便携工作站（前身XASUN品牌），与市场上仿冒品最大区别，具有更高的核数和频率（自动超频）、双GPU、系统低延迟优化、并行存储的架构，提供12核3.3GHZ/10核3.7Ghz/8核3.7Ghz高频的移动式三维高速建模要求、最大12TB SSD或8TB SATA容量存储单机便携机型
（5）UltraLAB P480T全能三屏便携工作站介绍
功能描述和上述P480完全一致，提供三屏显示解决方案
（三）倾斜摄影三维建模硬件配置推荐
UltraLAB工作站、存储硬件配置方案，主要三个方面：
1.单机计算工作站配置推荐
2.分布式计算的工作站与存储配置推荐
3.移动便携式工作站推荐
3.1三维建模台式工作站配置推荐
定位于：办公环境下，满足常规部门级计算要求，提供强大的高速处理能力相关机型：H480（高速计算），EX610（高速计算+最大70TB单通道存储）
最新硬件配置推荐
3.2分布式三维建模工作站与存储配置推荐
定位与办公环境下，数据计算量巨大的需求，单机计算能力有限，借助多台机器并行建模，大幅缩短处理时间
相关机型：计算节点：H480
存储节点：GX480P/GX610P (最大140TB，双通道并行存储，双万兆端口)
3.3便携式三维建模工作站配置推荐
结论
倾斜摄影影像精度越来越高、数据量越来越大，三维建模计算时间越来越慢，不合理配置工作站性能表现已无法容忍，一方面软件与时俱进借助最新硬件计算技术，优化算法，大幅提升了性能，另一方面 UltraLAB所推荐配置充分结合软件特点，对每个处理环节（预处理单核计算、三维重建-多核计算、纹理贴图-GPU计算）方面，提供更合理强大硬件配置，量身定制出性能出众的单机计算、分布式计算、高速存储，彻底解决海量影像数据的三维建模时间越短越好要求，一句话总结，完美软件和完美硬件的绝配。