【技术】倾斜摄影高中低空解决方案及技术分类与自动化建模过程

倾斜摄影是什么？

通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时 从一个垂直、多个侧视等 不同角度采集影像，即倾斜摄影技术。

倾斜摄影产业链

倾斜摄影技术涉及到多个领域，包括软硬件、航飞、建模和应用等多个环节。

从上下游产业链的角度可以划分五个主要环节：倾斜摄影相机、倾斜摄影航飞、倾斜摄影数据处理（建模）、WED平台、行业应用。

倾斜摄影高中低空整体解决方案

1.高空飞行载具与相机

大型运输机适用于600 m 以上高度层的航空摄影飞行任务，可携带60 kg 以上的大型倾斜航摄仪拍摄作业，如徕卡RCD30、TOPDC、SWDC -5 等。运输机飞行姿态稳定，飞行时间长(7 h以上)，在100 km2 以上的大面积航空作业中具有显著优势。高空数据获取的优点是：倾斜航摄仪的POS 信息精确，对控制点需求少，经过空三匹配后能构建满足测绘级精度的实景三维模型，且单位面积的模型容量小，应用方便。高空数据获取的缺点是：对天气要求高，机场与飞行员拉升作业成本;由于飞行高度原因，拍摄需穿越雾霾层，导致影像颜色失真、单位面积的模型分辨率低。

高空飞行方案应用：高空飞行方案适用于数字城市、智慧城市建设中的市域建成区三维本底数据获取。

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2.中空飞行载具与相机

出于对模型颜色、分辨率和飞行成本的考虑，采用轻型飞行器的中空飞行方案应运而生。飞行载具采用直升机、动力三角翼等，在300 ～600 m 中空作业。所携带倾斜相机由去掉背板的多台单反相机组成，设置有固定倾角云台与同步曝光系统，单日作业15 ～30 km²。

中空数据获取优点：场地限制条件少，起降方便，转场快捷，作业高度对军民空域影响小。所构建模型颜色真实，分辨率较高。

中空数据获取缺点：动力三角翼飞行受气流影响大、姿态不稳定，所携带的倾斜相机尚无精确的POS 解决方案，无POS 影像处理会降低实景三维模型精度。

中空飞行方案应用：中空方案适用于二、三级城市，以及山区、景区等低于70km2 的三维本底数据获取。

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3.低空飞行载具与相机

为进一步提高分辨率、颜色信息及降低飞行成本，已研制出无人机挂载微型倾斜相机的数据获取方案。由于无人机滞空时间短、载重有限，因此倾斜相机多采用镜头式相机嵌入钛金云台制成，在300 m 以下的低空作业。

低空数据获取优点：起降方便、人员少、成本低;飞行姿态稳定，POS 数据较准确;构建模型颜色逼真，分辨率高，数据精度较好。

低空数据获取缺点：作业效率低，平均每天0.5 ～1 km²，导致大区域建模时的颜色连续性差。

低空飞行方案应用：多应用于5 ～10 km²的厂区、高校、景点、建筑群的精细化建模。

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倾斜摄影建模技术分类

1.技术分类

倾斜摄影人工干预建模

倾斜摄影+机载激光扫描建模

倾斜摄影自动化建模

Bentley ContextCapture

倾斜摄影人工干预建模

倾斜摄影+机载激光扫描

2.倾斜摄影特点

① 优点

真实

精度高

已单体化

② 不足

成本降低有限

人工干预：人工成本

 机载激光：飞行两次

③ 应用

建模成果格式和人工建模相同

倾斜摄影自动化建模过程

1.建模过程（三步骤）

拍摄带有一定重叠度的多角度影像

影像加工处理

自动生成倾斜摄影三维模型

倾斜摄影自动化建模技术

2.倾斜摄影自动化建模的优势（三高一低）

高效率

高精度

高真实感

低生产成本

3.自动建模软件（ ContextCapture）的特点

建模速度快

灵活易用

相对便宜

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来源：广州君合

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