通用的(de)占位符縮略圖

自(zì)然資源行業 /

基于無人機的(de)傾斜攝影及三維影像建模方案

一(yī)、方案概述

  傾斜攝影技術是國(guó)際測繪遙感領域新興發展起來的(de)一(yī)項高(gāo)新技術,融合了傳統的(de)航空攝影和(hé)近景測量技術,颠覆了以往正射影像隻能從垂直角度拍攝的(de)局限,通過在同一(yī)飛(fēi)行平台上搭載多台傳感器,同時從垂直、前視(shì)、左視(shì)、右視(shì)與後視(shì)共5個不同的(de)角度采集影像。其中,垂直攝影影像,可(kě)經過傳統航空攝影測量技術處理(lǐ),制作4D(DEM、DOM、DLG與DRG)産品;前視(shì)、左視(shì)、右視(shì)與後視(shì)4個傾斜攝影影像,傾斜角度在15°~45°之間,可(kě)用于獲取地(dì)物側面豐富的(de)紋理(lǐ)信息。
  通過高(gāo)效自(zì)動化的(de)三維建模技術,快速構建具有準确地(dì)物地(dì)理(lǐ)位置信息的(de)真三維空間場景,直觀地(dì)掌握目标區域內(nèi)地(dì)形地(dì)貌與所有建築物的(de)細節特征,可(kě)為(wèi)電力和(hé)水利工程建設、地(dì)質災害應急指揮等提供現勢、詳盡、精确、逼真的(de)空間基礎地(dì)理(lǐ)信息數據支持和(hé)公共服務。


二、方案描述

       基于無人機的(de)傾斜攝影及三維影像建模方案以大範圍、高(gāo)精度、高(gāo)清晰的(de)方式全面感知複雜場景,通過高(gāo)效的(de)數據采集設備及專業的(de)數據處理(lǐ)流程生成的(de)數據成果直觀反映地(dì)物的(de)外觀、位置、高(gāo)度等屬性,為(wèi)真實效果和(hé)測繪級精度提供保證。同時有效提升模型的(de)生産效率,采用人工建模方式一(yī)兩年(nián)才能完成的(de)一(yī)個中小城市建模工作,通過傾斜攝影建模方式隻需要三至五個月時間即可(kě)完成,大大降低(dī)了三維模型數據采集的(de)經濟代價和(hé)時間代價。


三、方案組成

      基于無人機的(de)傾斜攝影及三維影像建模方案由數據獲取系統、數據處理(lǐ)系統、數據應用系統3個系統構成。 

      數據獲取系統:MD4-100四旋翼無人機+5鏡頭傾斜攝影相機(代理(lǐ)産品)

      國(guó)內(nèi)外傾斜攝影測量市場,工藝設計及理(lǐ)念比較先進,搭載MD4-100四旋翼無人機的(de)傾斜攝影相機是生産效率高(gāo)、生産方式靈活、機動快速的(de)航攝相機,完全能夠滿足傾斜影像數據的(de)快速獲取。四旋翼無人飛(fēi)行器是一(yī)種能夠垂直起降的(de)多旋翼飛(fēi)行器。系統采用模塊化多核設計,通過采集回來的(de)陀螺儀、加速度計、GPS位置、方向傳感器、高(gāo)度傳感器等信息進行姿态檢測和(hé)控制,采用四個無刷電機作為(wèi)動力引擎,并通過四個高(gāo)精電調進行速度控制,從而實現穩定飛(fēi)行與自(zì)動駕駛飛(fēi)行功能,完成多種任務。四旋翼無人飛(fēi)行器內(nèi)設有黑匣子(zǐ),能記錄飛(fēi)行器執行任務時的(de)所有數據并實時下傳到地(dì)面控制站。四旋翼系統是由全碳纖維的(de)機體機構、地(dì)面站系統及軟件、模塊化的(de)機載設備、自(zì)動駕駛系統和(hé)其它外部設備構成。與無人機配套的(de)是索尼2010萬像素APS-C畫幅數碼相機x5,20mmF2.8定焦鏡頭x5,可(kě)地(dì)面遙控或自(zì)動控制同時拍照,5部相機一(yī)鍵同時開機,一(yī)鍵同時讀取輸出照片數據,全碳纖維結構專用自(zì)穩雲台,用于無人機傾斜攝影和(hé)快速三維建模。



 數據處理(lǐ)系統:Smart3Dcapture三維建模處理(lǐ)軟件(代理(lǐ)産品,但也可(kě)選擇國(guó)産自(zì)主産品)

       以傾斜影像為(wèi)主要數據源,利用法國(guó)的(de)Smart3DCapture實現智能化三維模型構建。Smart3DCapture是一(yī)套經過25年(nián)研發的(de)、基于圖形運算單元GPU的(de)快速三維場景運算軟件,它能無需人工幹預地(dì)從簡單連續影像中生成最逼真的(de)實景真三維場景模型。無需依賴昂貴且低(dī)效率的(de)激光點雲掃描系統或POS定位系統,僅僅依靠簡單連續的(de)二維影像,就能還原出最真實的(de)實景真三維模型。不同于傳統技術僅僅依靠高(gāo)程生成的(de)缺少側面等結構的(de)2.5維模型,Smart3DCapture ™可(kě)運算生成基于真實影像的(de)超高(gāo)密度點雲,并以此生成基于真實影像位紋理(lǐ)的(de)高(gāo)分辨率實景真三維模型,對真實場景在原始影像分辨率下的(de)全要素級别的(de)還原達到了無限接近真實的(de)極緻。


 數據應用系統:AtlasGloble二三維一(yī)體化展示系統(自(zì)主産品)

       ATLASGloble平台上對三維實景數據進行展示及管理(lǐ),實現三維數據可(kě)視(shì)化漫遊,多源數據融合及空間查詢統計分析等。愛特拉斯科技自(zì)主研發具有完全自(zì)主産權的(de)二三維一(yī)體化展示系統産品,重點攻克“空間分析多維性、業務模型時态性、事件仿真虛拟性”相融合的(de)技術,真正實現了“物聯網前端感知、應用時态分析、管理(lǐ)虛拟仿真、多維GIS空間分析”一(yī)體化的(de)GIS可(kě)視(shì)化應用創新模式,真正将三維的(de)發展帶入了多維GIS時代。





四、方案特點

>>MD4-1000四旋翼無人機的(de)傾斜攝影相機是生産效率高(gāo)、生産方式靈活、機動快速的(de)航攝相機,完全能夠滿足傾斜影像數據的(de)快速獲取;

>>法國(guó)Acute3D公司Smart3DCapture實現智能化三維模型構建,它能無需人工幹預地(dì)從簡單連續影像中生成最逼真的(de)實景真三維場景模型;

>>AtlasGloble二三維一(yī)體化展示系統對海量、多源、多尺度的(de)三維空間數據,進行無級、無縫、全空間的(de)三維可(kě)視(shì)化浏覽,以及三維場景下的(de)查詢定位、漫遊飛(fēi)行、空間分析等應用操作。


五、應用領域

       随着計算機處理(lǐ)能力大幅提升,傾斜攝影測量加速普及, 在房産、國(guó)土、城管、智慧城市、規劃、水利、能源開采等行業領域的(de)應用有更大的(de)發展。