周永丹

摘?要：無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，與傳統(tǒng)測(cè)繪作業(yè)模式不同，本文對(duì)無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)工作原理、關(guān)鍵技術(shù)、工作流程、精度統(tǒng)計(jì)等方面進(jìn)行介紹，結(jié)合海寧大比例尺地形圖測(cè)繪項(xiàng)目進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)和精度檢查，分析該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的可行性，對(duì)其未來(lái)應(yīng)用進(jìn)行歸納總結(jié)。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù);工作原理;關(guān)鍵技術(shù);精度統(tǒng)計(jì)

1 緒論

在無(wú)人機(jī)技術(shù)產(chǎn)生之前，相關(guān)的地理獲取工作主要使用的就是人工進(jìn)行采集，而這種工作模式，存在著許多的問(wèn)題，成本高，生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)，以及程序復(fù)雜等等，而這些問(wèn)題對(duì)整個(gè)地理信息獲取的工作，帶來(lái)了巨大的難度。而隨著科技的逐漸發(fā)展，對(duì)于地理信息的精度和時(shí)效性要求也越來(lái)越高，所以隨著科技的不斷發(fā)展，人們逐漸發(fā)明了無(wú)人機(jī)，而無(wú)人機(jī)在使用在地信息獲取的工作中，成本較低拍或拍攝范圍較廣，飛行速度慢等各種各樣的優(yōu)點(diǎn)，比以往的人工作業(yè)模式，更加的適合地理信息獲取的工作?？傮w來(lái)說(shuō)使整個(gè)地理獲取工作變得更加容易，為地理信息獲取工作，提供了巨大的發(fā)展。本文以海寧大比例尺地形圖采集項(xiàng)目為例進(jìn)行試驗(yàn)分析，證明利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)采集的大比例尺地形圖精度滿足規(guī)范要求，成圖效率大大提高。

2 傾斜攝影測(cè)量

2.1 工作原理

傾斜攝影的像機(jī)配有3個(gè)或5個(gè)方向的傳感器鏡頭（本項(xiàng)目采用5鏡頭），同時(shí)從地物前后左右和垂直5個(gè)不同角度獲取影像，采集同一地物具有多視角的影像數(shù)據(jù)及地面物體的側(cè)面信息。影像獲取后對(duì)多視影像進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)聯(lián)合平差，多視影像匹配，真正射糾正，DSM生成，三維建模和數(shù)據(jù)采集等，形成最終產(chǎn)品。

5鏡頭工作原理：5個(gè)鏡頭同時(shí)曝光，一次采集5張圖像，有下視圖像，單鏡頭的分辨率為2000萬(wàn)個(gè)像素，便于空三處理和正射影像圖的生成。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1 傾斜影像自動(dòng)空三

自動(dòng)空三流程如下：

目前傾斜影像區(qū)域網(wǎng)平差主要分為：無(wú)約束區(qū)域網(wǎng)平差、附加約束的區(qū)域網(wǎng)平差和傾斜影像的直接定向。

2.2.2 傾斜影像密集匹配

與傳統(tǒng)攝影測(cè)量相比，傾斜攝影測(cè)量使地面上的物體幾何變形大，分辨率變化大。而這樣一來(lái)，就使相關(guān)的匹配工作十分難以完成。所以為了更好的使用傾斜攝影的方法，解決相關(guān)的問(wèn)題，就提出了密集匹配技術(shù)，使用密集匹配技術(shù)可以，獲得高精度和高密度的數(shù)據(jù)。使整個(gè)地面上的物體呈三維立體。這種方法比以往的傳統(tǒng)攝影測(cè)量方法更加便捷，對(duì)于物體的描述也更加的清晰，精度更高，更加適合目前地理信息獲取的方式。能夠進(jìn)一步促進(jìn)這個(gè)行業(yè)的發(fā)展。

2.2.3 生產(chǎn)三維模型

再對(duì)所拍攝的影像進(jìn)行處理后，就可以進(jìn)行三維模型的生產(chǎn)，利用所獲取的影像數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，使其變成三維模型，而三維模型主要分為兩種，一種是作為紋理生產(chǎn)的三維模型，而另外一種，利用相關(guān)軟件獲得三維模型，而這兩種三維模型在不同的領(lǐng)域中都可以發(fā)揮著不同的作用，為整個(gè)行業(yè)進(jìn)一步的發(fā)展提供了技術(shù)保障。

2.2.4 技術(shù)流程

利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)生產(chǎn)大比例尺地形圖，具體流程如下圖：

2.3 精度分析

利用傾斜攝影測(cè)量技術(shù)生產(chǎn)大比例尺地形圖，其精度是否符合相應(yīng)的《規(guī)程》、《規(guī)范》的要求，我們通過(guò)在海寧項(xiàng)目的測(cè)區(qū)范圍內(nèi)利用RTK技術(shù)，采集相關(guān)明顯地物的特征點(diǎn)與傾斜攝影測(cè)量技術(shù)采集的相應(yīng)特征點(diǎn)進(jìn)行比較分析，結(jié)果如下：

（1）高程精度統(tǒng)計(jì)。高程點(diǎn)檢查，共檢查1503個(gè)，經(jīng)計(jì)算，粗差點(diǎn)9個(gè)（按一類地物），粗差率0.6%，中誤差為±11.0cm，精度達(dá)到規(guī)范要求。

（2）平面精度統(tǒng)計(jì)。地物平面點(diǎn)位檢查，共檢查5374個(gè)，經(jīng)計(jì)算，粗差點(diǎn)77個(gè)（按一類地物），粗差率1.4%，中誤差為±26cm，精度達(dá)到規(guī)范要求。

3 總結(jié)

本文采用無(wú)人機(jī)傾斜攝影建模方法進(jìn)行大比例尺測(cè)圖技術(shù)路線具有可行性，精度能滿足大比例尺測(cè)圖規(guī)范要求。但其在大比例尺測(cè)繪領(lǐng)域的應(yīng)用處于起步階段，應(yīng)用深度和廣度還有待于進(jìn)一步拓展，但其高分辨率和高機(jī)動(dòng)性是其它遙感技術(shù)無(wú)法比擬的。因此，值得對(duì)其工程化應(yīng)用做進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]張春森，朱師歡，臧玉府，等.顧及曝光延遲的無(wú)人機(jī)GPS輔助光束法平差方法[J].測(cè)繪學(xué)報(bào)，2017，46（5）：565-572.

[2]譚仁春，李鵬鵬，文琳，等.無(wú)人機(jī)傾斜攝影的城市三維建模方法優(yōu)化[J].測(cè)繪通報(bào)，2016（11）：39-42.

[3]宋文平.無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)集成及影像后處理有關(guān)問(wèn)題研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2016.

[4]王興慧.應(yīng)用于傾斜影像的點(diǎn)特征優(yōu)化提取與寬基線匹配[D].蘭州交通大學(xué)，2014.

[5]王競(jìng)雪，朱慶，王偉璽.多匹配基元集成的多視影像密集匹配方法[J].測(cè)繪學(xué)報(bào)，2013，42（5）：691-698.

[6]程錕錕.多視角傾斜影像密集匹配技術(shù)研究[D].河南理工大學(xué)，2014.

[7]Zhang L i.Automatic Digital Surface Model（DSM）Generation from Linear Array Images[D].Switzerland：Swiss Federal Institute of Technology Zurich.PhD thesis，2005.

[8]袁修孝，明洋.一種綜合利用像方和物方信息的多影像匹配方法[J].測(cè)繪學(xué)報(bào)，2009（3）：216-222.

[9]王雙亭，程錕錕，劉曉龍.一種基于多視傾斜影像的PMVS改進(jìn)算法[J].河南理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015（1）：59-63.