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什么是倾斜摄影测量,目前的主要应用是在什么方面呢?

发布于:2021-01-23 22:16来源: 作者: 点击:
        倾斜航空摄影是相对于竖直航空摄影而言的,传统的航空摄影以获得正射影像为目的,采用像片倾角小于2-3°的摄影方式,称为竖直航空摄影。这一方式便于后续的正射纠正与立体测图等处理工作,但是会失去地物的侧立面细节。
        事实上,倾斜摄影也可以获得正射影像,但是倾角过大时,正射纠正需要更高的像片重叠度,投影差也会更大,精度会下降,采集成本也会增加。但是,近年来,多镜头航摄仪的发展很好的克服了精度问题,同时实现了对地物顶部和侧立面的建模和纹理采集,使得倾斜航空摄影在大范围三维建模方面表现出了卓越的能力。倾斜摄影可以一次性获取几十平方公里的城市建筑物及地形模型,建模速度快,纹理真实性强,具有非常有冲击力的视觉感受。同时,倾斜航空摄影也能在建模之余,获得正射影像和数字高程模型。
倾斜摄影也不是完美的,由于航摄时航高的因素接近于地表的细节损失相当严重。目前呈现出无人机低空摄影表现优于大飞机高空航摄的趋势,但无人机单次采集区域又过小,而且依然无法保证地面细节的完美。未来采用低空倾斜+地面激光扫描结合可能是建模最优方案。

        倾斜不算是什么高上大的技术,为什么这么讲,因为就应用层来讲,国内大多数科研院所,用的都是成熟的设备。

硬件:a.运输机+倾斜相机(莱卡RCD系列用的比较多) b.无人机+倾斜倾斜相机(红鹏比较早,后来随着无人机门槛的下降,就多了)

处理软件:无非是Smart3D,PIX4DMapper,Street Factory,国内武大系后来出了个一些软件,侧重点不同。

后期开发平台:推荐 超图 Skyline(都很好,skyline比较贵)

就倾斜而言,外业,也就是上飞机,或者无人机作业,主要男生比较多,因为一些大面积作业,一出差就是几个月(大飞机作业,需要考虑天气,航线审批等因素),比较累,但是项目多的单位,待遇也比较好。

内业分测绘内业和后期开发两部分,纯的测绘内业也比较简单,规划航线,影像检查,控制点等,属于熟练工种,如果搞后期开发,会有些门槛,需要有开发基础。

如果有条件,找个公司实习,会很快的了解倾斜,也很有趣。如果自己搞,先看skyline,超图官网上的案例,会有一个初步的了解。

        本人设计过无人机倾斜相机,也做过倾斜的后期开发(基于skyline),带团队现场做过业(无人机),也帮助修过RCD30的模块,对这个行业还算了解,如果有问题,可以给我留言。

 


想要知道什么是倾斜摄影,我觉得该和题主你从硬件,软件,成果和应用方面来分析。

倾斜摄影在行业内又称【实景三维】【真三维】。

倾斜摄影这个高大上的技术,是舶来品。但是现在无论是硬件还是应用,或者是商业化,发展最快还是国内的公司。

倾斜摄影硬件设备

下面这张图里的,就是一台工业级六旋翼无人机,无论是多旋翼无人机,还是固定翼无人机,亦或是垂直起降无人机,都是倾斜摄影的飞行器平台;

飞行器平台和倾斜摄影相机之间的链接组件,就是挂载云台。


 

 

倾斜摄影技术硬件中最核心的部分,就是倾斜摄影相机了,也是国内多家从事倾斜摄影公司的核心技术。

    上面这张图所展示的,就是目前主流的五镜头倾斜摄影相机,市面上也有部分两镜头的倾斜摄影相机(也有三镜头,四镜头的奇葩产品),两镜头相机和五镜头相机孰优孰劣业内各有说法,五镜头工作稳定,采集质量高,集成度高;两镜头价格稍便宜,采集有弊端(四张一组或6张一组),采集不稳定。

倾斜摄影技术发展的前期,各家从业公司采取的办法均是将单相机进行简单集成,且多是外向式设计原理,后期,考虑到减重,续航,稳定性等,部分厂家对单相机进行深度拆解和定制,在相机重量,焦距镜头,控制上均下了很大功夫(以济南赛尔无人机及成都睿铂为主),且均采用内向式布局。

硬件方面,多旋翼挂载五镜头,是一个研发方向,固定翼挂载多镜头,则是另外一个方向,追求的是作业效率。

除了采用工业级无人机来进行倾斜摄影设计和作业外,专业航测领域,越来越多的工作者倾向于采用DJI的行业机M600PRO系列来进行数据采集。如图:

 
 
 
 

为什么这么做呢?其实很重要的一点,就是价格便宜,性价比高。

倾斜摄影软件产品

现在行业内可以用来进行倾斜摄影作业的软件产品,或者说实景三维软件产品不少,有国外的产品,也有国内自主开发的软件产品,其中应用最多的,就是acute smart3D,又称CC,这款软件,负责任的说,应该也是应用最成熟的实景三维计算,生产,浏览软件了,其他诸如photomash暂时不提。

这个软件,正版还不便宜,中国区单节点6000亿级的软件,一套的价格在30万左右,会考虑采购正版软件的,恐怕只有中国各种“局”和“院”了。

好马配好鞍,这款强大的软件,可以将无人机搭载的倾斜摄影相机,所采集到的原始多视角数据,包含位置曝光信息等,进行计算和处理,生产包含点云,坐标,纹理等多种信息在内的实景三维模型数据,进行平方千米级别的数据采集,按照2cm的标准采集,保守估计数据有上万张,进行这种数据量级别的处理,没有一套好的数据处理工作站是不行的,赛尔无人机的工程师就不仅仅是采用一套工作站来进行数据计算,为了满足巨量的倾斜摄影数据计算,工程师们对高性能的服务器进行集群,然后进行三维数据处理,我们以济南赛尔无人机的三维数据处理能力来分析,高精度的数据一天的处理能力超过10平方千米。

倾斜摄影成果应用

我先给展示一些实景三维模型的数据成果。

 
 

测绘应用:宅基地,规划设计等;

古建筑:精细建模;

水利三维:建筑工程,水利预演;

应急指挥:快速建模,应急指挥;

不动产登记:单体化,信息录入管理;

规划设计:BIM,规划设计;

电力三维:前期选址,后期建设;

景区三维:建设,宣传,展示;

暂时列这么多,应用其实越来越广泛,也越来越深入。

 
我忽悠老板,让公司自己出钱,去了几个地方做技术试验,有陆有海,倾斜摄影测量的各类宣传片上的成果是比较高大上的,但是现实技术试验的结果呢!一言难尽啊。第一是准备工作有点麻烦,第二是交通工具准备上,第三是意外事件第四就是效果不太令人满意,尤其是拉到近景简直惨不忍睹。。。我们现在的解决办法就是近景用街景无缝融合,第五就是植被,感觉就是一坨一坨的,只能最后用人工重做。。。咳,理想很美好,现实很骨感,尤其是现在这个行业很乱,很多私人小公司小队伍都在整,龙蛇混杂,良莠不齐啊。。。
 
 

倾斜摄影是什么,高赞回答都解释的差不多了。我来补充下目前倾斜摄影的应用。

工程监管:

工地倾斜摄影模型

古建保护:

安装了多个传感器的古建筑群

三维校园:

网格化管理:

 

摆脱了传统航空和卫星遥感等传统技术桎梏的倾斜摄影,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,从垂直角度和多个倾斜角度采集影像,使前期数据采集效率和后期建模精度、完整度都得到了质的提升,实现了专业数据采集与精细数据处理的深度整合,打造出了一个高效产出实景三维模型的完整系统。

当下,倾斜摄影技术在土地调查、农村地籍测绘、河湖治理、不动产确权、工程测量、建筑施工、农业林业、智慧城市、交通规划、BIM 设计、GIS信息系统等各领域都有了广泛的应用。而不同行业、不同场景的应用需求日趋多元化,这对倾斜摄影的数据采集和处理工艺、数据质量、几何精度方面就提出了更高的要求;另外,倾斜摄影的数据成果是一个系统性的结果,从采集到处理的各个环节都会对最终的成果质量产生影响;不仅如此,数据采集方案也是需要根据测区的实际情况进行个性化设计。因此,可以说,倾斜摄影的数据处理看似简单,但在实际项目应用中要想获得高质量的数字成果并不那么容易。

大势智慧深在斜摄影行业深耕多年,拥有了包括具备完全自主知识产权的倾斜三维建模引擎GET3D、实景三维的修理软件模方(ModelFun)、不断迭代升级的双鱼系列倾斜摄影相机等大量软硬件技术和工具储备,还有丰富的项目执行经验。共计完成了几十个案例 ,现将其中的典型案例展现如下:

 

 

无人机倾斜摄影测量的主要用途是建立城市模型,比起以往的技术,成本很低,精度比较高,用途很广,比如工厂选址,可以先用模型模拟建立一下,在这之中可以设计布局,节省时间,发现很多问题。顺便做个广告搜索 上海领益信息科技 我们专注无人机倾斜摄影测量,数字化工厂,谢谢。

 
 
倾斜摄影技术前景还可以,目前主要是用来三维建模,像街景工厂,smrt3d等,还有一个就是大比例尺测图,我们做过几次试验,基本可以满足城市1:500地形图测量。
 

倾斜摄影测量是在一个飞行平台上搭载多台传感器,同时从垂直、倾斜等多角度采集地面影像数据,经过数据处理,获取地物准确、完整的位置信息和纹理数据。

工作流程分为外业和内业两部分,外业的主要工作为数据采集,即利用飞行平台搭载倾斜摄影相机获取航片,航片获取后交由内业,内业主要工作为数据处理,包括将航片导入专业的的处理软件中进行空三加密运算以及模型生产,这个环节往往是问题的高发阶段,会浪费项目70%的时间去处理。

外业数据采集工作需要熟练稳重的飞手,搭配安全稳定的飞行平台和工作稳定、性能卓越的相机。飞行平台一般为多旋翼无人机和固定翼无人机,目前在消费级领域大疆一家独大。倾斜摄影相机有成都睿铂。无人机飞手是其中最不可控的因素,业内曽多次出现过无人机起飞之后,飞手随即沉浸在游戏里,天黑了才发现无人机没有回来的重大财产损失事件。图为大疆M300搭载睿铂倾斜摄影相机。

大疆M300搭载睿铂倾斜摄影相机

 

内业用到的软件主要有CC软件、Mirauge3D软件、DP-Modeler软件等。


目前较为主流的应用包括以下几方面。

1、古建筑保护。例如西安古城墙保护。通过无人机近景摄影测量技术获取古城墙及附属建筑物的影像数据,对古城墙及建筑物进行三维重建,实现对古城墙的数字化及信息化,助力古城墙的管理保护工作。

模型效果如下:

西安古城墙3D建模效果图
西安古城墙3D建模效果图

2、智慧城市:利用基于三维模型采集的矢量范围,实现三维模型的动态裁剪,并结合矢量信息,将三维模型逻辑单体化,满足精细化要求,并实现实景三维数据、高精度地形数据、正射影像数据、国土空间规划数据、CAD地形图、竣工数据和地籍数据等各类自然资源信息综合管理。


 

将设计BIM方案与实际的三维场景进行对比,实现方案设计对比,重大项目实施进度监控,满足自然资源监测与国土空间规划实施监测的需求。

 

地上实景三维模型与地下管线相结合,构建城市自然资源三维立体一张图,实现城市自然资源地上、地下全方位管理与服务。

 

3、地籍、地形测绘:

(1)房地一体项目:农村宅基地和集体建设用地使用权的确权登记在全国各个地方开展着,随着“智慧城市”“多测合一”等新战略的部署与即将实施,这方面的工作正在紧张赶工。

房地一体3D建模效果图

(2)长江绝壁近景摄影测量:项目通过近景测量的方式规划航线进行飞行,后期以采集的航片为基础,生产出实景三维模型,方便后期对危险性极大的危岩体进行必要的处理。

长江绝壁3D建模效果图
长江绝壁3D建模效果图

 

4、规划设计:如辅助桥梁进行规划设计。结合BIM技术实现桥梁结构三维设计。同时利用BIM建模技术,实现桥梁设计方案的实时动态调整和三维动态演示。

此外还应用在电力行业,如巡线、巡塔;植物保护;林业等,随着技术的不断进步,倾斜摄影测量应用的范围也将越来越广泛。

 
倾斜摄影测量技术是国际测绘领域近年来发展起来的一项高新技术。它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从垂直、前方、后方、左侧、右侧五个不同的角度采集影像,依据摄影测量原理进行三维建模,将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。Skyline的PhotoMesh可以实现利用像片全自动建模,建模速度快、效果好、还不用人工干预,也没有相片数量的限制,可以建立出与现实世界十分相近的三维场景。由于倾斜摄影测量,周期短、省人力、高度还原真实世界等特点,现在已应用到非常多的行业中,包括智慧城市、城市规划、房地产、能源等等。
 
 

用在无人机上的镜头当然主要的是重量轻,竞争力也是看重量体积,有一些小的公司做五镜头的挺多,有一个北京飞拓智控公司,我了解的主要是全画幅,重量好像700多克还是600多克,画质好像要比别的小公司要好,半画幅也做,毕竟市场需求不同,我觉得主要画质,重量算好的。

 

 
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,它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像,将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。

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