Smart 3D无人机倾斜摄影建模的原理与方法

Smart  3D无人机倾斜摄影建模的原理与方法

深圳市英飞铭科技   陈小姐

倾斜摄影测量技术是*测绘遥感领域近年发展起来的*项*新技术，以大范围、*精度、*清晰的方式全面感知复杂场景，通过*的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、*度等属性，为真实效果和测绘级精度提供保证。同时有效提升模型的生产。三维建模在测绘行业、城市规划行业、旅游业、甚至电商业等的行业应用越来越广泛，越来越深入。

无人机航拍不再是大众陌生的话题，商场到处可见的DJI商店，各种厂商的无人机也是层出不穷，这将无人机倾斜数据建模推到了*个关键性的阶段。​

倾斜摄影技术，通过在同*飞行平台上搭载多台传感器（目前常用的是五镜头相机）。同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息。垂直地面角度拍摄获取的是垂直向下的*组影像，称为正片，镜头朝向与地面成*定夹角拍摄获取的四组影像分别指向东南西北，称为斜片。 摄取范围如下图：

在建立建筑物表面模型的过程中，下图可以看到，相比垂直影像，倾斜影像有着显著的优点，因为它能提供更好的视角去观察建筑物侧面，这*特点正好满足了建筑物表面纹理生成的需要。同*区域拍摄的垂直影像可被用来生成三维城市模型或是对生成的三维城市建模的改善。

利用建模软件将照片建模，这里的照片不**是通过无人机航拍的倾斜摄影数据，还可以是单反甚至是手机以*定重叠度环拍而来的，这些图片导入到建软件中，通过计算机图形计算，结合pos信息空三处理，生成点云，点云构成格网，格网结合照片生成赋有纹理的三维模型。区域整体三维建模方法生成路线图：

行业里主流的有Bently公司的ContextCapture（Smart3D），俄罗斯Agisoft公司的PhotoScan，瑞士Pix4D公司Pix4D mapper。

这几个建模软件也是各有优缺点，PhotoScan比较轻量级，但是生成的模型纹理效果不是太理想，Smart3D生成的三维模型效果较为理想，人工修复工作量较低，但是软件比较复杂不易上手且价格较*。

下面就这三种软件做*个对比：

这些软件的拔地而起无疑造福了大量的三维爱好者，使得三维重建的门槛大大降低，人人都可以成为三维模型的作者。

下图是这三个主流重建软件的图标:

​目前市面上较常见的，同时也是*难上手*昂贵的软件——Smart3D，现在也叫ContextCapture，它是*套无需人工干预，通过影像自动生成*分辨率的三维模型的软件解决方案。我们所接触到的*般都是纯英文版，这对于软件的普及化学习形成了*定的阻碍，但是近期好像要推出中文汉化包了，请大家关注微信号“Wish3D”（文章结尾有二维码），我们会在*时间发布中文补丁包。

接下来，我将以Smart3D为中心，从系统原理、软件构成、软硬件要求和建模对象等几个方面逐*和大家交流学习。

Smart3D软件的*体流程：Smart3D需要以*组对静态建模主体从不同的角度拍摄的数码照片作为输入数据源。

这些照片的额外辅助数据需要：传感器属性（焦距、传感器尺寸、主点、镜头失真），照片的未知参数（如GPS），照片姿态参数（如INS），控制点等等。

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深圳市英飞铭科技   陈小姐

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