无人机三维倾斜建模测量及影像处理设备-PSDK102S五镜头倾斜摄影相机

1.2 倾斜摄影原理

    倾斜摄影技术是在摄影测量技术之上发展起来的，和摄影测量不同的是：倾斜摄影是通过在同一飞行平台上搭载多台传感器（如图所示，目前常用的五镜头相机），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。垂直地面角度拍摄获取的影像称为正片（一组影像），镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的影像称为斜片（四组影像）。以倾斜摄影技术来获取影像数据作为素材，进行人工或自动化加工处理后得到的三维模型数据的过程，我们称之为“倾斜摄影建模”

基于倾斜摄影获取的影像数据，可进行通过的自动化建模软件生产三维模型，模型生产周期短、成本低。自动化建模工艺流程一般会经过多视角影像的几何校正、联合平差等处理流程，可运算生成基于影像的超高密度点云，点云构建TIN模型，并以此生成基于影像纹理的高分辨率倾斜摄影三维模型，因此也具备倾斜影像的测绘级精度。倾斜摄影自动化建模及其成果，对比人工建模过程，具备“三高一低“的特点，即：高效率、高精度、高真实感和低成本。

1.3 倾斜摄影组成部分

2 产品介绍

2.1 经纬M210 RTK V2无人机

M210 RTK V2无人机是大疆创新出品的一款结构简单的电动四轴无人机，具有可靠性高、飞行品质优异、操作使用简单、起飞和着陆场地要求低等特点。

经纬M210RTKV2飞行平台延续经纬系列可靠耐用的机身设计，为严苛环境而生，旨在进一步提升空中作业生产力。无人机设计紧凑，扩展灵活，智能控制系统与飞行性能显著优化，新增飞行及数据安全等功能，为测绘行业提供解决方案。

飞行器

n 尺寸883×886×398mm

n 轴距643mm

n *大载重1.45kg

n *大起飞重量6.14kg

n 水平飞行速度81km/h

n *大起飞海拔3000m

n *大飞行时间28分钟（PJ101S）

n 防护等级IP43

n 工作环境温度-20°C至50°C

特色功能

n FPV图传标配

n 避障前视下视避障，顶部红外

n 图传距离8KM，OcuSync2.0图传系统

n 时间同步TimeSync时间同步设计

n 客机监测DJIAirSense

n D-RTK2D-RTK2厘米级GNSS移动站

n 地面站DJIPILOT智能地面站系统

n 电池2块一组TB55电池

实时差分网络千寻实时差分

2.2  倾斜相机

PJ101S五镜头倾斜摄影相机是基于大疆M210系列飞行器平台推出的专版相机，具有更轻更小，性价比更高，适应性更强，效率更高，测量精度更高，更适用于单兵测绘作业等特点。

PJ101S五镜头相机

相机参数

n 像素单视角2430万，总1.2亿

n CMOS数量5视角CMOS

n 画幅APS画幅（23.5X15.6）

n 焦距35mm（等效53mm）

n 存储320GB、640GB、1280GB

n 曝光间隔≥0.8S

n 工作环境温度-10°C至40°C

n 防护等级IP64

n 云台M210系列专用

n 重量700g

n 尺寸162X162X98mm

n 传输USB3.0接口

n 续航无人机供电

n OLED屏显标配

n 实时图传标配

n 后差分支持

n 温控智能主动恒温

n 自检智能自检&主动重置

数据预处理航测助手

3 数据处理系统-Smart3D

倾斜摄影三维建模技术是基于影像的三维建模技术的一种，基于影像的三维建模技术大致步骤分为：

①　特征点提取与相对定向；

②　投影重建与相机标定；

③　密集匹配；

④　重建三维模型。

其中第1步从给定影像中自动检测出可靠且充分密集的连接点，利用连接点对大量影像进行自动重定向；第2步根据重定向结果进行投影重建，标定相机位置等信息；第3步通过CMVS（cluster multi-view stereo）、PMVS（patch-based multi-view stereo）等算法进行密集匹配；第4步从点云通过构建三角网格模型得到目标三维模型。

倾斜摄影4大特点

　　特点一：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，的弥补了基于正射影像应用的不足。

　　特点二：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。

　　特点三：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。

　　特点四：数据量小易于网络发布相较于三维GIS技术应用庞大的三维数据，应用倾斜摄影技术获取的影像的数据量要小得多，其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。

　　无人机倾斜摄影的广泛应用，必将大幅度提高测绘行业的作业效率，使地理信息数据的流存更加完整精确，为我国更有效率的应用土地资源、优化国土空间、建设美丽中国增砖添瓦!

　　以我们现有的业务经验评估：之前国土一张图是平面的，以后绝对是国土一张立体图。倾斜摄影技术将是未来测绘市场的主要技术之一。

1 倾斜摄影技术

1.1 技术概述

倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术。它改变了以往航空摄影测量只能使用单一相机从垂直角度拍摄地物的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、侧视和前后视等不同角度采集影像。倾斜影像不仅能真实反映地物情况，还通过采用先进的定位技术，嵌入精确的地理信息、丰富的影像信息，给用户呈现出一个五彩缤纷的三维世界，获得身临其境的体验。

倾斜摄影所具备的高效率、高精度、高真实感、低成本优势，使其逐步替代传统人工建模的三维模型获取方式。一个面积约50平方公里的城市，运用倾斜摄影建模技术，从获取影像、处理数据直至生成真三维模型仅需10天左右。同等工作量，若采用人工建模，则需投入100人足足干3个月。倾斜摄影三维模型不仅能带给观者真实而震撼的视觉感受，还因其模型上每一点都具有准确的三维地理坐标，可供用户按需测量和计算，从而使三维模型在城市建设与管理、国家地理测绘、公共安全与应急等方面大有可为。比如在城市建筑立面改造成本核算中，不用再拿着全站仪去采集数据，在电脑屏幕前即可轻松完成楼体测量、面积计算，估算修缮成本。

无人机三维倾斜建模测量及影像处理设备-PSDK102S五镜头倾斜摄影相机