基于倾斜摄影测量的DP-modeler三维精细建模应用

基于倾斜摄影测量的DPmodeler三维精细建模应用[摘要]倾斜摄影做为近几年新兴起来的一项高新技术，它对传统建模产生的影响可以说是颠覆性的。基于倾斜摄影测量的三维精细建模成果，与传统建模相比，具有纹理映射真实可信，模型数据精度高，较少的人工干预，模型时效性高等优点。本文以简阳某区域为例，利用无人机倾斜摄影技术，结合Smart3D软件半自动建模，基于DPmodeler平台详细阐述了实景影像三维建模的过程。[关键词]倾斜摄影；精细建模；纹理映射中图分类号：S211文献标识码：A文章编号：1009-914X（2018）28-0265-011引言国际测绘界最近几年发展了很多的高新技术，倾斜摄影技术就是其中之一，传统的正摄影像只能垂直的对目标地物进行拍摄，而倾斜摄影突破了这一局限，它在同一飞行器上搭载了多台相机，分别从多个角度同时进行影像采集，得到一幅正射影像和多幅倾斜影像，从而能够更好的给用户真实的、直观的体验。2013年，武汉天际航信息科技有限公司自主研发了能处理倾斜影像的建模系统DPModeler，本文基于此平台进行后期三维精细建模及场景修饰，对于倾斜摄影中出现的侧面纹理缺失、场景破洞、拉花等情况，能够提供很好的解决方案。2数据准备本文测区为简阳市某核心景区，占地约1000亩。航空摄影使用大疆M600六旋翼无人机，搭载4200W像素的索尼A7RII双相机航拍，双镜头夹角40°，为35mm定焦镜头，双镜头采用鱼摆式运动方式。设计的航向重叠度为75%，旁向重叠度为80%。测区相对航高为80m，外侧山区相对航高为120m。像控点坐标系统为CGCS2000，高程系统为1985国家高程基准。摄区航线总长度30km，航线数量30条，飞行速度5m/S，总共飞行6个架次。布设航线时，最外侧一条航线超出测区范围线120米，大于航高，以充分获取外侧建构筑物侧面纹理。通过倾斜摄影获取影像及POS数据，经检查影像质量满足要求，编辑POS数据与影像相对应，导入Smart3D后，采用POS数据中的WGS-84BLH数据进行相对空中三角测量解算。解算结果经检查符合要求，导入地面像控点，在不同架次影像上刺点后再次进行带地理坐标的空中三角测量解算。通过Smart3D自动像对配对、同名相点密集匹配、LAS点云生成、三维重建Tile分幅划分等一系列技术，获取实景自动化建模成果。3精细建模由Smart3D获得的自动化建模成果，由于航高、航线间距、飞行状况、环境等种种因素的影响，会不同程度的出现建筑物遮挡、墙线扭曲、部件缺失或者纹理失真等情况（如图3.1），因此需要对成果进行进一步的精细化建模，以达到高精度的模型要求和实现高还原程度。倾斜摄影三维建模软件DP-Modeler利用倾斜摄影可实现单张影像测量原理，在垂直影像上获取顶部结构，在多视倾斜影像上获取房屋立面结构信息，对其进行推拉、编辑、调整得到精细的单体化模型。利用倾斜摄影建筑物侧面纹理可采集的特点，实现模型贴图自动从影像中采集，一键完成模型贴图（如图3.2）。实现纹理映射的模型，可能会出现自动匹配的图片效果不佳或者图片缺失的情况，针对这种情况，需要进行同源多角度影像的筛选，以达到更好的效果。人工干预完成之后，将单体化模型导入到场景模型中，即可得到最终成果（如图3.3）。4结束语倾斜影像能够很好的包含建筑物侧面的纹理信息，解决了传统航空摄影测量只能采集建筑物的顶部纹理信息而侧面纹理差或不可见的缺陷。航空倾斜影像不仅能够真实地反映地物情况，而且能通过采用先进的定位技术，嵌入精?_的地理信息、更丰富的影像信息，可以给人们带来更高级的视觉体验，极大地扩展了遥感影像的应用领域，并使遥感影像的行业应用更加的深入。不仅如此，倾斜摄影测量技术的应用还大幅度的降低了三维城市建模的成本，为城市大规模进行三维建模提供可能，是城市景观三维建模的主流趋势。参考文献[1]张鑫鑫，王冬，赵凤梧，基于A3航空摄影系统和Smart3d软件快速进行实景影像三维模型生产[J]，城市勘测，2017.02[2]杨争艳，倾斜摄影测量三维重建中纹理映射的研究，[D]，2017.05