倾斜摄影调研技术总结20160324 - 图文

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。

航摄飞行及各视角相片示意图

整体流程图如下：

倾斜摄影技术流程图

四、主要设备

无人机

目前倾斜摄影在使用上的趋势还是以无人机居多，下图为此次倾斜摄影巡展的红鹏无人机。

红鹏无人机示意图

相机

世界上公认较早的倾斜摄影相机是2000年徕卡公司推出的ADS40三线阵数码相机。此外比较有名的是美国Pictometry公司和天宝公司的多角度相机。

此次参展的红鹏相机

红鹏倾斜相机示意图

北京总公司有自主研发的倾斜摄影相机TOPDC-5和TOPDC-5U，参数如下： TOPDC-5技术参数 光学镜头 焦距（垂直/倾斜） 传感器类型 色深 像幅尺寸（垂直/倾斜） 传感器尺寸（垂直/倾斜） 像元物理尺寸 相机倾角（倾斜） 技术指标 Schneider高消色差数字成像镜头 47mm CCD 16 bit 9288 × 6000 /7360 × 5562 55.7mm× 36.0mm /44.2mm × 33.4mm 6 μm 45° 垂直相机视场角（航向/旁向） 42° / 62°