倾斜摄影建模测图技术方案.docx
《倾斜摄影建模测图技术方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《倾斜摄影建模测图技术方案.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
倾斜摄影建模测图技术方案
1倾斜摄影建模
1.1概述
目前来说，倾斜摄影主要应用在于替代传统手工三维建模，倾斜摄影模型有两种成果数据，一种是单体对象化的模型数据，一种是非单体化的模型数据。
单体化的模型主要采用半自动化的生产方式，武汉天际航在这方面做了一些研究。
非单体化模型采用全自动化的生产方式，自动化建模是基于图形运算单元进行快速三维模型的构建，通过摄影测量原理对获得的倾斜影像数据进行几何处理、多视匹配、三角网构建、自动赋予纹理等步骤，最终得到三维模型。
该过程仅依靠简单连续的二维图像，就能还原出最真实的真三维模型，无需依赖激光点云扫描辅助设备，也无需人工干预便可以完成海量三维模型的批量处理。
目前市面上比较成熟的全自动三维建模软件有AirBus公司的街景工厂（StreetFactory）和被Bentley收购的Acute3D公司的Smart3DC叩ture以及DP-Smart软件等。
1.2.1DP-Sma「t简介
倾斜摄影三维自动建模软件DigitalPhotoSmart（以下简称DP-Smart）是一套基于从空地多源序列影像，无需人工干预,全自动生成高分辨率真三维模型的自动化建模软件。
软件基于摄影测量、计算机视觉与计算几何算法，支持全自动空三计算、密集点云生成、构建TIN网、自动纹理映射等步骤，实现真三维模型的快速生成。
运用倾斜摄影技术获取沿线的倾斜影像及正射影像数据，通过合理布设部分野外像控点，然后将影像数据、POS数据、野外像控点数据导入DP-Smart自动建模系统进行批处理。
在计算三维模型数据或3DTIN纹理方面，DP-Smart自动建模系统并不需要人工干预。
1.2.2数据检查与预处理
1）航空影像数据检查与预处理
•影像数据地面分辨率是否达到要求；
•通过目视观察,影像质量应确保影像清晰,反差适中,颜色饱和,色彩鲜明,色调一致,有较丰富的层次、能辨别与地面分辨率相适应的细小地物影像，满足外业全要素精确调绘和室内判读的要求；
•影像重叠度的检查，确保影像重叠度是否达到要求；
•影像数据编号，为了方便于后期数据管理和检查。
2）POS数据的检查与预处理（可选）
•POS数据的记录是否与影像一一对应;
.将POS数据整理成软件对应格式。
3）野外控制点成果数据的检查与预处理
•借助GoogleEarth检查野外控制点成果
•在作业范围内均匀挑选部分控制点为建模时使用，剩余控制点为后
期精度检查时使用。
•对于建模时使用的控制点,提前挑选好控制点片
1.23DP-Sma「t三维模型生产过程
自动化建模流程
1）空中三角测量
导入倾斜影像、POS数据，DP-Smart经过提取特征点、提取同名像对、相对定向、匹配连接点、区域网平差等步骤的运算处理，得到摄区空中三角测量成果。
空三结果
2）空集点云生成
根据空中三角测量结果，DP-Smart高效提取影像特征点，生成高密度点云数据。
点云视图
3）构建TIN网模型
模型制作的计算任务量较大,为提高数据处理速度，处理过程中将摄区分割成N个模型小块进行处理。
对每个区块内模型精细构网，可以快速生成TIN网模型。
高精度的三角格网TIN
白模
4）自动纹理映射
对TIN网模型自动纹理映射以此生成基于真实影像位纹理的高分辨率实景真三维模型，对真实场景的还原达到了无限接近真实世界。
支持输出包括OBJ、OSGB（OSG）等通用兼容格式，方便导入各主流应用平台，生成多级别金字塔模型，能够流畅应用平台浏览。
纹理映射后模型
5）DEM、TDOM
DP-Smart生成真三维模型之后，可直接输出对应区块高精度的
DEM、TDOM数据，支持多种标准格式的输出（.tif、.dem）等；
1.2.4DP-Smart拓展功能
支持用户需求实现有偿定制化功能开发。
1.3DP・Modeler精细化建模工具
1.3.1DP-Modeler简介
单体化的模型成果数据分两种,一种是传统的3DMAX建模，一种是倾斜摄影半自动化的生产方式。
倾斜摄影半自动化的生产方式，是在获得影像后，经过定向空三处理,然后通过DP-Modeler软件生产三维模型。
DPModeler是一款集定向、测图、建模等功能于一体的新型软件。
DPModeler能基于多幅影像进行快速、精确的三维建模，除此之外,与传统的建模方式相比，它最核心的优势体现在：
通过对影像多角度观测建模，能够达到模型与影像完全套合，使模型具有精确的三维坐标信息；实现模型贴图自动从影像中采集，一键完成模型贴图。
DPModeler支持各种倾斜相机、传统航测、手持相机、街景设备、点云等多数据源影像，是一款真正实现空地一体化作业模式的专业摄影测量系统。
DPModeler软件融合多功能操作处理，窗口布局如图所示：
1.3.2DP-Modeler原理
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，四周倾斜影像上获取房屋立面结构信息，对其进行推拉、编辑、调整得到最终模型。
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。
1.33DP-Modeler建模流程
1、选择多边形绘制工具，根据下视影像提取建筑顶部轮廓线。
如下图：
2、根据倾斜影像判断房屋高度，选择创建柱体工具制作建筑物立面以及房屋附属结构，例如屋檐、单元楼门洞。
如下图所示：
3、对建好的模型进行一键贴图，得到如下效果。
如下图所示：
4、自动映射得到模型贴图，不免有些瑕疵，软件中可直接调用PhotoShop进行纹理修改，修改后保存的贴图直接可以加载进入软件,无需查找贴图。
如下图所示：
■>•广・>c>E*iuai，,C,/'「。
•口_♦P•X，”
2倾斜摄影地形图测绘
地形图是指按一定的比例尺，用规定的符号表示地物、地貌、平面位置和高程位置的正摄投影图。
它以基本地理要素为制图对象，包含数学要素、自然地理要素、社会经济要素、注记和整饰要素等四个内容。
包括：
①国家基本比例尺地形图,是国防建设、经济建设和科学研究中应用最为广泛的图种，比例尺系列为：
1:
1000000,1:
500000、1:
250000（1985年以前为I:
200000）,1:
100000z1:
50000,1:
25000,1:
10000,I:
5000（1985年以后）;②工程建设规划设计所用的地形图，比例尺通常较大，有I：
5000、1:
2000、1:
1000、1:
500及更大的比例尺。
传统的成图方法野外工作量大，作业艰苦，作业程序复杂,同时还有繁琐的内业数据处理和绘图工作,成图周期长，难以适应社会飞速发展的需要。
目前来说，倾斜摄影主要应用在于替代传统的地形图数据采集。
我们应用一款软件DP-Modeler-mapper0它可以基于倾斜数据直接对房屋矢量、点状地物进行测量，包括对高程点进行提取，在测绘的过程中给地物赋予CASS的编码，成果直接输出到CASS成图。
传统数据采集
倾斜摄影数据采集
升级会员 