無人機傾斜攝影技術在測繪工程中的應用

高喜生

摘要：伴隨著科技水平的不斷提高，人們的生活有了很大的變化，各行各業也都取得了很大的發展，產生了質的飛躍。而傾斜攝影測量技術就是伴隨著科學技術的發展而產生的一項測量技術，其能夠通過一個飛行平臺搭載多個傳感器有效的實現同步影響采集，由此來獲得更加真實的精確的地物信息數據，因為在并廣泛應用在測量工程中，尤其是建筑業中，發揮了非常顯著的優勢，而伴隨攝影測量技術的不斷發展，行業標準的不斷提高，在清晰度、分辨率方面提出了更高的要求，而無人機攝影的出現很好的實現了這一點，不僅提高了攝影的效率，而且清晰度、分辨率都得到了很大的提高，為我國的測量事業做出了積極的貢獻。因此在本文中我們主要對無人機傾斜攝影技術在測繪工程中的應用進行了簡單的分析。

關鍵詞：無人機;傾斜攝影技術;測繪工程;應用

1 傾斜攝影原理及特點

1.1 傾斜攝影原理

無人機攝影技術的原理就是在無人機飛行平臺上，通過多個數碼相機，以垂直或者傾斜等多種角度來對地物進行拍攝。而在拍攝過程中，比較常用的五鏡頭傾斜攝影系統充分結合了無人機平臺的GPS / IMU系統，由此來獲得POS數據以及相關圖像控制點的數據，然后再通過相應軟件來對數字表明模型和數字正攝影圖像和3D模型進行有效的處理。

1.2 傾斜攝影測量技術特點

其一就是其拍攝的圖像立體效果更加真實，能夠對人類的感知能夠以更加真實的狀態反應出來;其二就是能夠為建模提供的紋理信息更加真實而且豐富;其三就是能夠充分實現高精度的測量工作。此外，無人機能夠充分實現低空遙感操作，而且不僅操作起來比較簡單，而且可操行也比較強，圖像采集的周期大幅度縮短。由此我們可以看出，通過無人機攝影技術來獲得真實的三維模型，同時使用矢量繪圖平臺來獲得地形圖所需要的相關元素，能夠在很大程度上改變傳統測量技術所存在的不足，在很大程度上提高了測量的效率和測量的質量。為工程建設的順利開展提供了更加有效的數據支持。

1.3 傾斜相機的性能要求

在傾斜攝影系統中，其鏡頭的數量和類型有很多中，不僅有多頭的，而且還有單頭的，能夠通過不同角度來獲得圖像，并且能夠實現單架次操作的廣度和深度。一般在無人機實施航空測量工作時，其像素會控制在3500萬以上，因為傾斜攝影技術是對一次曝光獲得影像像素實施控制，所以在測量過程中不能對單一相機的像素進行固定，而對其工作的時間，電池的壽命以及曝光的功能和圖像的采集等功能則可以實施限制，雖然器械曝光能夠獲得更好的更高的像素，但是因為成本，還需要對其進行適當的控制。通常情況下，單個鏡頭的像素要控制在2000萬以上，而一次曝光的像素也要控制在1億。此外為了滿足特定條件下的測量需要，相機的作業時間也要控制在90分鐘以上，并且要確保其能夠全天候的作業，而且只有具有曝光功能的相機才能充分滿足影響重疊度的具體要求。

2 無人機傾斜攝影測量技術的關鍵

通過無人機傾斜攝影技術而收集的圖像有垂直的還有傾斜的兩種。一般其攝影測量的方向主要有無約束的和附件約束的區域網平差，還有傾斜攝影的直接定向三種，而無人機攝影測量技術的另一種重要技術就是多視影響密集匹配技術，通過傾斜圖像，能夠以更大的尺寸更高的分辨率來清晰的顯示地面的物體。該技術不僅能夠用在對影像的預處理工作中，同時還能應用在三維模型的制作中。

3 無人機傾斜攝影的應用范圍

當前，在民用領域中，無人機主要應用在地形圖的測繪、地質條件的勘測以及對自然災害的檢測，再有就是交通管制、通信中繼以及農藥噴射等很多項目中，因為每個地區以及國家所面對的實際情況都不一樣，尤其是在國土測繪以及災情和氣象等方面，因此對無人機的技術提出了不同的要求，所以面對不同的情況要進行具體的分析。當前，無人機因其成本低，而且操作簡單和數據精確等優勢在城市的規劃和管理、三維城市建模中得到了很好的應用。而在未來，相信會在更多的領域中得到更為廣泛的應用。

4 無人機傾斜攝影獲取的數據流程

在獲取數據信息時，無人機傾斜技術首先對地表的物體獲取完善的基礎信息，這些信息不僅包括城市房屋的外框，而且還包括周邊的一些矢量信息，而工作人員就是依據這些信息迅速的生產三維模型，來繪制地形圖;其次就是建立快速模型庫，以基礎數據作為基礎，再通過第三方數據處理軟件，形成人機交互三維建模，從而生產三維模型，然后在對數據進行仔細的檢查，在確認沒有錯誤以后進行三維模型的計算，建立空間系統，最后提交工程，設置名稱，最終生成完整模型。

總之，與傳統的測量技術相比，無人機傾斜攝影測量技術具有非常顯著的優勢，其不僅影像的清晰度高，而且所出的模型也更精細和真實，因此能夠更好的滿足工程項目對建筑模型的需要。在三維模型構建完成以后，技術人員還可以將其與地下管線工程進行有效的結合，通過GIS、可視化以及三維仿真技術來對已建設完成的地下空間進行查詢和展示，由此來為工程建設提供更加精確的數據資料。

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