倾斜摄影技术及应用.pdf

1、 武汉大学测绘学院教授 博导 倾斜摄影测量技术 邓非 应用模块 地 形 图 测 绘 高 精 度 工 程 测 量 摄影测量系统 三 维 建 模 摄影测量发展史：模拟摄影测量-解析摄影测量-数字摄影测量 航空立体镜 最典型的双目立体摄影测量 主要观测屋顶，而缺少立面几何、纹理信息 仍需要人工实地拍摄纹理 倾斜摄影测量 突破了传统双目立体摄影测量的局限，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、右侧等多个不同的角度采集影像 实现建筑物全方位高精度的精细三维重建 倾斜摄影:计算机自动生成的三维模型 从倾斜到三维三维 不同细节层次的模型分别具有不同的能力 14:34 不同细节层次

2、的模型分别具有不同的能力不同细节层次的模型分别具有不同的能力 LOD2 隔热性分析需要屋顶结构特征 LOD3 可规域分析需要有窗户等语义信息 LOD1 地图、导航 UltraCam 美国 Leica RCD30 瑞典 SWDC-5 中国 倾斜摄影测量是大觃模建筑物精细三维建模的关键手段 倾斜影像处理 亓镜头倾斜摄影系统 SWDC-5 倾斜影像立面可见，表达更加直观，更适合自动化的三维模型重建 实景三维生产效率 街景工厂与传统人工建模比较 8平方/天 0.013平方/天 相当于相当于 600600人人 做一天做一天 模型效果真实模型效果真实 实景三维优势 地表全要素建模地表全要素建模 实景三维优

3、势 模型可量测、精度高模型可量测、精度高 实景三维优势 与传统三维对比与传统三维对比 实景三维优势 应急测绘：应急测绘：数据获取方案 600米以上米以上 300600米米 300米以下米以下 RCD30 小型平台 中型平台 运运1212运输机运输机 动力三角翼动力三角翼 旋翼无人机旋翼无人机 勘察无人机：让测绘由“陆军”变为“空军 2014年德国世界测绘仪器展：520参展商有近200家携无人机参展 典型的倾斜摄影测量软件 带纹理的三维LOD TIN表面模型：可规化模型 如何转换为具有空间智能的三维GIS实体模型？街景工厂 Smart3D DP-SMART 全自动建模 天际航 密集匹配点云噪声+

4、建筑物特征信息少 难以从散乱点云中提叏单体化建筑物 细节噪声明显 倾斜摄影精细化 三维建模 一 1-1 DP-Modeler技术思路-空地一体 基于空地一体影像的三维建模 1-3 建模工艺 空地一体联合建模 工艺1 1-1 DP-Modeler产品技术思路-空地一体 倾斜摄影 航空摄影 手持相机+定位定姿设备 移动街景采集设备 Lidar 地面点云采集设备 空 Air 地 Land 摄影全站仪 制高点云台摄影 1-1 技术思路-空地一体 街景采集车 全景影像采集车系统集成 1-1 技术思路-空地一体 定 位 定 姿 机 顶 盒 安装在单反相机闪光灯卡口上的定位定姿机顶盒，内置GPS和电子陀螺仪

5、，可准确记录拍摄位置和姿态信息 空地联合-真实感强 优势1 多规角建模-精确性高 优势2 平面精度、高程精度均可保证在大比例尺测图精度 易于学习-学习成本低 优势3 显示器1 显示器2 良好的人机交互，易于学习 1-3 DP-Modeler建模工艺 联合3dsmax的单体化 工艺3 三维建模DP-Modeler-max 与Autodesk公司共建实验室 DPModeler插件扩展 1-3 建模工艺 室内摄影测量 工艺2 室内摄影测量 （BIM应用）BIM应用 应用5 施工现场逆向建模，可与设计数据比对，支持输出到Revit、Civil3等。1-4 行业应用 原始影像 Smart3d自动生成模型

6、 1-3 DP-Modeler建模工艺 一体化模型修饰 DP-Modeler Mesh 工艺4 1-3 DP-Modeler建模工艺 一体化模型修饰 -长春测绘院 案例 数字城市三维建模 应用2 1-4 DP-Modeler行业应用 大连实景三维大连实景三维 乌镇乌镇2015互联网大会互联网大会-实景三维实景三维 1-4 DP-Modeler行业应用 电力巡检与设施管理 应用1 石油石化管道 应用3 1-4 DP-Modeler行业应用 矢量测图 模块二 大比例尺地形图测绘 工程测量 2-1.1 DP Modeler Mapper测图优势 低空影像分辨率高，测图精度高 内业工作方便，效率提升

7、屋檐改正效果好，完全取代外业 线划图 如地面路灯、五盖等点状地物 道路、地形等线状 农田地块、房屋的平面范围 不动产登记，大比例尺的屋顶向量线测量 2-1.2 DP Modeler Mapper作业模式 三维Mesh模型+多角度原始影像 2-1.2 DP Modeler Mapper实例成果 新疆测绘院 新疆某兵团 案例 2-2.1 DP-Engineer-测图工艺 2-2.1 DP-Engineer-测图工艺 I II III IVIV 影像成为基础数据，成果便于检查 外业工作内业化，效率提升 案例1:竣工测量 案例2:房屋外立面测量 控制点用无合作目标的免棱镜全站仪打在墙面上，用低空旋翼无

8、人机，就可以完成厘米级精度的竣工测量。希望大家与我们共同 収掘应用点！DP-Engineer 2-3 DP-Modeler国土行业应用 拆迁测量与分类统计 应用1 拆迁测量与分类统计 应用1 2-3 DP-Modeler国土行业应用 不动产测量(农村宅基地测量)应用2 2-3 DP-Modeler国土行业应用 其他产品 模块三 全自动智能建模系统 倾斜摄影增强现实系统 数据服务 支持消费类相机 3、消费类型的传感器 全自动、高效、精准 支持大疆无人机、手机戒消费类相机 WUHAN TIANJIHANG INFORMATION TECHNOLOGIES INC.,LTD.3-2 支持消费类相机-

9、大疆、手机等 点名X(转换后)Y(转换后)X(mesh模型)Y(mesh模型)X残差Y残差TPS0161826814.74033374263.734826814.623374263.80.120277-0.06608TPS0146826794.91513374231.13826794.93374230.980.015107 0.149724TPS0094826786.70243374243.902826786.573374243.90.132377 0.002062TPS0072826787.49913374246.125826787.33374246.190.19913-0.06464TPS

10、0066826790.4413374248.064826790.363374248.050.081023 0.013746324826808.4363374236.042826808.35353374236.1 0.085958-3.5E+08305826798.1563374229.477826798.033374229.470.125996 0.007405268826832.17573374250.088826832.123374250.120.055725-0.03151132826829.46693374266.723826829.463374266.770.00686-0.0470477826834.06113374259.579826834.063374259.60.001073-0.0212373826836.453374255.87826836.453374255.8700经过转换后的坐标三维模型下的坐标平面坐标残差3-2 支持消费类相机-大疆、手机等 3-2 支持消费类相机-大疆、手机等 3-2 支持消费类相机-大疆、手机等 3-3倾斜摄影增强现实系统-AR-Explorer 杭州杭州G20 峰会安保峰会安保-空地实景三维空地实景三维 T H A N K Y O U 武汉大学 测绘学院 邓邓 非非