倾斜摄影测量技术在三维建模研究中的应用探讨

倾斜摄影测量技术在三维建模研究中的应用探讨

王飞

新疆蓝得测绘有限责任公司 新疆昌吉 831100

摘要：本文对倾斜摄影测量技术基本内容进行分析，并提出借助倾斜摄影测量技术精准获得三维建模数据、倾斜摄影测量处理以及自动生成表面模型等实践应用内容，希望能为提高三维建模质量提供有效建议。

关键词：倾斜摄影；测量技术；三维建模

引言：倾斜摄影测量技术具有测量效率高、应用成本低等特点，将其应用于三维建模中，不仅能够将被测目标物相关信息进行全面准确采集，又能为三维建模提供极具价值的参考依据。三维建模研究中如何有效性应用倾斜摄影测量技术，是目前各相关人员需要考虑的问题。

1. 倾斜摄影测量技术基本内容

相较于传统测量技术，因飞行载体上有多个摄影测量设备装置，倾斜摄影测量技术在一定程度上不仅扩展了影响采集角度，也能将获取多视角影像功能实现。由于POS系统融入倾斜摄影测量技术中，可达到将姿态数据实时获取的效果，极大地提升了定位准确度；同时数据信息自动处理也是倾斜摄影测量技术中一项功能作用，对数据处理效率及准确性提升也起到了关键性作用。三维建模研究中有效性应用倾斜摄影测量技术，有利于为建立三维模型提供精准数据分析，确保三维建模科学性与合理性^[1]。

2. 三维建模研究中倾斜摄影测量技术具体应用

2.1应用倾斜摄影测量技术精准获得三维建模数据

应用倾斜摄影测量技术对三维建模数据进行获取时，主要采用将相关传感器搭载在无人机平台上的方式完成拍摄测量，无人机、飞控系统和控制测量等方面内容合理设计十分重要。具体操作如下：首先，测量人员应提前设定好无人机航线、飞行高度等相关飞行参数，并对控制网、像控点的布设进行控制，有利于为应用倾斜摄影测量技术打好基础，做好待测区域地理环境勘察工作，掌握该区域地貌特点，以此来保证像控点位置选择合理性，其布设数量符合测量工作要求；其次，对无人机航线进行设计时，测量人员应严格按照规范要求，依次明确影响拍摄分辨率、航线机旁向重叠度，无特殊要求，旁向重叠度应将其控制在30%范围内，其中航向与旁向重叠度与三维模型自动构建有着一定影响，测量人员应根据实际要求，对基站位置进行确定，同时要保证已知点位选择精准度；最后，基站开机、关机时间应与无人机起飞及降落时间保持一致性，同时在借助无人机设备进行倾斜摄影测量时，测量人员应准确记录基站具体开关机时间，以此来完成对像控点与航线高程的测量拍摄^[2]。

此外，当无人机将倾斜摄影测量任务完成后，此时测量人员需要下载和存储从基站数据及无人机上所获取的数据信息；在较为恶劣天气条件下利用无人机对倾斜摄影测量数据进行采集时，则会导致影像数据产生一定偏差。因此，为了避免采集数据时出现影像数据偏差问题，测量人员可运用计算机视觉、数字摄影测量以及多视影像平差等方式实现对相关数据信息的预处理；主要借助Smart3D等相关软件系统自动完成数据信息预处理，即使三维模型构建过程中无控制点存在，也能有效完成多视角以及多视图三维模型构建任务，利用计算机软件在此方面功能优势，对三维模型的长宽高、体积以及面积等相关参数精确测量，使其通过三维模型将被测目标实际情况真实反映。

2.2倾斜摄影测量处理

2.2.1密集影像匹配

应用倾斜摄影测量技术对三维建模影像进行获取时，鉴于对视角多且范围广等特点，促使有明显视场差在各航带影像间存在，在一定程度上增加了影像资料几何畸变量，提升了密集影像匹配难度；密集多视影像匹配作为三维建模研究中应用倾斜摄影测量技术关键一环，做好此环节相关基础性工作，确保倾斜摄影测量技术应用成效。具体操作如下，首先，针对密集影像匹配，测量人员可利用构网连接点进行寻找，合理消除多冗余数据信息；其次，关系匹配、灰度匹配及特征匹配是现阶段匹配多视影像过程中主要采用的三类算法，基于相应原理，所采用算法均符合影像匹配测量工作要求；最后，测量人员可在多视密集影像匹配工作中运用影像数据和POS数据，既能提升匹配效率，又能有效避免匹配误差问题出现。此外，因POS数据在视密集影像匹配工作中运用，在一定程度上能够剔除原始影像中的粗略外方位元素与对粗匹配中部分有误匹配点，从根本上保证密集影响匹配精准度及质量。

2.2.2多节点数据并行计算

在进行多节点数据并行计算时，工作人员需要对区域网进行平差处理，共线方程与光束法是现阶段主要采用的两种方式，在此基础上完成空三结算。

在处理倾斜摄影测量数据过程中，工作人员需要分解计算任务，针对各子任务并行解算，可利用多个计算节点进行处理，以此来促进数据处理效率提升，进而实现将任意并行机均能完成对影像数据的空三解算以及多视匹配。在三维模型构建过程中，工作人员可根据相关规则来划分模型，并借助并行机串联网络来完成解算分析，既能降低三维建模中对计算机配置的硬件要求，又能有效保证三维建模效率。

2.3自动生成表面模型

三维模型构建前期，工作人员需要将被测目标的表面模型进行建立，将景物表面起伏情况真实反映，其中倾斜摄影测量在三维建模中应用，能够有效提升多视密集影像匹配分辨率，为自动生成表面数字模型做好铺垫。为了确保几何轮廓信息提取准确性，工作人员需要分析测量数据对被测目标的地物特征要求；同时加强语音信息重设等相关操作技术的应用，便于更好地纠正多视影像采集过程中出现的摄影偏差，以此来达到优化采样工作及提升采样全面性目的。

2.4补充拍摄倾斜摄影测量

三维模型构建应用倾斜摄影测量技术时，无法避免拍摄的图像信息缺失或图像失真问题出现，为了确保三维模型构建时有更加高质量高精度的数据信息进行参考，工作人员需要根据具体情况对倾斜摄影测量进行补充拍摄。在实际补充拍摄过程中，其管理人员应保证人力、物力等资源配置合理性，提升补充拍摄准确性，并保证图像精度及完整性，从而为三维模型有效性构建打好基础。

2.5以三维建模要求为主完成数据内业处理

利用倾斜摄影测量数据完成内业处理工作时，为了避免发生数据遗漏情况，工作人员应结合三维建模具体要求，对各项测量数据进行收集与整理，促进数据处理效率提升同时，也能起到有效减少冗余数据的作用。与此同时，工作人员应严格按照三维建模对各局部几何精度的要求标准完成数据内业处理，以此来保证相关属性信息与相关参数精准性和全面性。确保空间位置信息与存储格式相互一致拓扑关系是存储三维建模数据过程中关键环节，做好此环节相应工作，才能将倾斜摄影测量技术应用优势及特点在三维建模研究中充分体现，并实现将被测目标的实时地理空间信息准确反映。

通过三维建模研究中对倾斜摄影测量技术应用实践情况的分析，多角度全景三维模型构建以测量数据为基础，可以实现模型自动生成，并能够最大程度上保证三维模型位置及属性精度，也能符合三维建模质量标准。

结束语：综上所述，在三维建模研究中应用倾斜摄影测量技术，不仅能够将被测目标相关信息进行获取，也能最大程度上保证所测量数据高精准度，降低测量成本。为了积极促进测量技术现代化发展，仍需进一步加强对倾斜摄影测量技术研究与完善，扩展其应用范畴，从而为提升倾斜摄影测量技术适用性。

参考文献：

[1]李波.关于城市三维建模倾斜摄影测量技术的应用的分析[J].冶金管理,2020(17):125-126.

[2]罗小孟,周宇文.倾斜摄影测量在三维建模中的应用探究[J].智能城市,2020,6(14):53-54.