近年來隨著我國智慧城市建設飛速發(fā)展,對城市時空信息最重要的基礎設施——三維實景模型提出了更高的需求,尤其2020年啟動的“十四五”基礎測繪規(guī)劃,將“實景三維中國建設”列為重要的編制內(nèi)容。同時目前正在開展的“多規(guī)合一”、“房地一體化”等重大項目,也將三維實景模型需求提到前所未有的高度。因此,如何實現(xiàn)不同空間尺度下,高效、高質(zhì)量開展三維實景模型建設成為近期研究的熱點。無人機傾斜攝影測量技術,通過不同種類的飛行平臺搭載形式多樣的攝像頭,為快速構建三維實景模型提供一條有效的解決方案。尤其是近年來出現(xiàn)的消費級無人機搭載單鏡頭傾斜攝影作業(yè)模式,以其低成本、易操控及靈活實施的特點,在小范圍區(qū)域三維建模方面有著無可比擬的優(yōu)勢。但其精度、可靠性及效率在實際工作中會受到飛行平臺、相機參數(shù)、航攝參數(shù)、地面像控點布設策略及飛控平臺POS（Position Orientation System,定位定向系統(tǒng),以下簡稱POS）信息等多種因素影響,為進一步推廣該模式的應用,有必要對這些影響因素展開分析、研究并進行相應精度評價,進而提出一種優(yōu)化解決方案。本文圍繞消費級單鏡頭傾斜攝影測量三維建模技術,在分析無人機傾斜攝... 

【文章來源】：山東建筑大學山東省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

傾斜攝影三維建模技術流程圖

山東建筑大學碩士學位論文9圖2.2影像密集匹配生成的點云基于特征檢測算法還有FAST、Harris、KAZE、MSER等，余美等[32]選用存在不同幾何或輻射畸變的影響對這些特征檢測算法進行匹配實驗，結果表明FAST、Harris不具備旋轉、模糊、縮放及仿射不變性，不能應用于傾斜影像的匹配，而SIFT、KAZE、MSER能適應大多數(shù)畸變，其中MSER的特征點數(shù)量較少。2.1.4構建三維格網(wǎng)基于密集匹配獲得高密度真彩色點云，構建三維格網(wǎng)TIN，并進行濾波處理，初步形成可表達地表特征的數(shù)字表面模型�；诿芗c云構建TIN通常采用Delaunay遞歸生長算法，其基本過程為首先由鄰近三點形成第一個三角形，然后分別以三條邊的任意一側應用空圓法則（判斷外接圓內(nèi)沒有其他點落入），找到第三點構建新的三角形，經(jīng)反復循環(huán)直至所有點均被連接成三角形，如圖2.3為Delaunay遞歸生成三角格網(wǎng)的過程。圖2.3Delaunay遞歸生成算法過程然而在進行三維構網(wǎng)時，由于影像密集匹配產(chǎn)生的像素點分布不規(guī)則，而現(xiàn)實世界中空圓法則

山東建筑大學碩士學位論文10諸如建筑物邊緣、拐角等具有固定的拓撲關系，采用Delaunay遞歸生成三角格網(wǎng)容易導致模型邊緣模糊化，因而需要引入約束線段進行約束[33]�；诰�段約束下的Delaunay三角網(wǎng)構建過程如下：圖2.4基于線段約束的Delaunay三角構網(wǎng)過程基于線段約束的三維構網(wǎng)結果如圖2.5。圖2.5三維構網(wǎng)成果2.1.5紋理映射三維格網(wǎng)已經(jīng)能夠精準表達地物的特征、形狀，然而實景三維模型為了高度還原現(xiàn)實中的地物原貌，需要再進行紋理貼合映射。紋理映射過程主要包括選擇最優(yōu)紋理影像與紋理裁取貼合兩步。（1）選擇最優(yōu)紋理影像。傾斜影像數(shù)據(jù)獲取時采用非常規(guī)的傾斜角度拍攝，因而對于同一地物的多張影像，紋理所占面積、像片傾角、樹木遮擋等情況也不一致，選擇最優(yōu)紋理影像時，通常基于上述三種指標，計算每一張影像的綜合得分值，對每張影像按分值排序，分值最高的影像即為最優(yōu)紋理影像。（2）紋理裁齲基于確定的最優(yōu)紋理影像，提取紋理面域，貼合至所對應的三維模型上，這其中涉及到二維影像坐標系與三維空間攝影測量坐標系的轉換。以建筑物墻面紋理

【參考文獻】：
期刊論文
[1]多旋翼單鏡頭無人機不同航線規(guī)劃的三維建模方法評述[J]. 王云川,段平,李佳,姚永祥,成李博.  測繪通報. 2020(03)
[2]基于消費級無人機的小范圍高精度傾斜攝影測量[J]. 劉龍威,徐洪飛,魏瑄.  測繪技術裝備. 2019(04)
[3]基于Smart3D無人機傾斜攝影實景三維建模淺析[J]. 王迎春.  地理空間信息. 2019(12)
[4]基于ContextCapture Center平臺的城市級實景三維建模技術研究[J]. 王文敏,王曉東.  測繪通報. 2019(S1)
[5]基于消費級無人機傾斜影像的三維測圖技術探討[J]. 吳獻文,張鵬,曾琳.  測繪通報. 2019(07)
[6]構架航線對低空無人機影像定位精度影響[J]. 張永顯,藍朝楨,張楠,梁靜,訾栓緊.  測繪科學技術學報. 2019(01)
[7]基于近景攝影測量技術的結構變形監(jiān)測應用研究[J]. 羅元丹,蔣劉華.  中國金屬通報. 2019(06)
[8]無人機航測在風景園林中的應用研究[J]. 韓煒杰,王一嵐,郭巍.  風景園林. 2019(05)
[9]無人機傾斜攝影技術研究與應用[J]. 孫杰,謝文寒,白瑞杰.  測繪科學. 2019(06)
[10]光束法平差簡史與概要[J]. 單杰.  武漢大學學報(信息科學版). 2018(12)

博士論文
[1]傾斜立體影像匹配若干問題研究[D]. 余美.中國礦業(yè)大學 2018
[2]近地輕型數(shù)碼航空攝影測量系統(tǒng)研究[D]. 段福洲.首都師范大學 2007

碩士論文
[1]消費型旋翼無人機單鏡頭靈活角度傾斜攝影構建地形模型方法研究[D]. 梁石.西北大學 2019
[2]基于多源影像數(shù)據(jù)融合的三維實景重建及應用研究[D]. 李娜.山東建筑大學 2019
[3]傾斜攝影測量實景三維模型構建及精度分析[D]. 蘆彥霖.中國礦業(yè)大學 2019
[4]飛機影像輪廓匹配姿態(tài)測量方法研究[D]. 秦瑞皎.中國科學院大學(中國科學院西安光學精密機械研究所) 2017
[5]基于傾斜攝影的多目標紋理最優(yōu)化研究[D]. 葉思奇.桂林理工大學 2017
[6]傾斜攝影測量的空三精度和三維模型精度的評估方法研究[D]. 包丹丹.天津師范大學 2017
[7]離散點生成不規(guī)則三角網(wǎng)算法研究及實現(xiàn)[D]. 鮑蕊娜.昆明理工大學 2012



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