倾斜摄影调研技术总结20160324概念.docx

倾斜摄影测量调研技术总结一、倾斜摄影的定义倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，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。这种摄影测量技术称为倾斜摄影测量技术。所获取的影像为倾斜影像。倾斜影像具备以下特点：反映地物周边真实情况相对于正射影像，倾斜影像能让用户从多个角度观察地物，更加真实的反映地物的实际情况，极大的弥补了基于正射影像应用的不足。倾斜影像可实现单张影像量测?通过配套软件的应用，可直接基于成果影像进行包括高度、长度、面积、角度、坡度等的量测，扩展了倾斜摄影技术在行业中的应用。建筑物侧面纹理可采集针对各种三维数字城市应用，利用航空摄影大规模成图的特点，加上从倾斜影像批量提取及贴纹理的方式，能够有效的降低城市三维建模成本。易于网络发布倾斜影像的数据格式可采用成熟的技术快速进行网络发布，实现共享应用。垂直地面角度拍摄获取的影像称为正片，镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的影像称为斜片。正片与斜片对比图二、倾斜摄影技术的特点真实性倾斜摄影镇三维数据可写实地反映地物的外观、位置、高度等属性，增强三维数据带来的高沉浸感，弥补了传统人工建模仿真度低的缺陷。高效率倾斜摄影技术借助无人机等多种飞行载体，可快速采集影像数据，实现全自动化三维建模。1-2年的中小城市人工建模工作，借助倾斜适应技术只需3-5个月时间即可完成。高性价比倾斜适应数据是带有空间位置信息的可量测影像数据，能同时输出DSM、DOM、TDOM、DLG等多种成果，可替代传统航空摄影测量。三、技术原理倾斜摄影的相机配有多个镜头，一般为3个或5个，同步获取同一地物东南西北及顶部方向的影像。因此同一地物具有多视角的影像，及详尽的侧面信息，而后将这些影像通过区域网联合平差、多视影像匹配、DSM生成、真正射纠正、三维建模等流程，形成最终产品。航摄飞行及各视角相片示意图整体流程图如下：倾斜摄影技术流程图四、主要设备无人机目前倾斜摄影在使用上的趋势还是以无人机居多，下图为此次倾斜摄影巡展的红鹏无人机。红鹏无人机示意图相机世界上公认较早的倾斜摄影相机是2000年徕卡公司推出的ADS40三线阵数码相机。此外比较有名的是美国Pictometry公司和天宝公司的多角度相机。此次参展的红鹏相机红鹏倾斜相机示意图北京总公司有自主研发的倾斜摄影相机TOPDC-5和TOPDC-5U，参数如下：TOPDC-5技术参数技术指标光学镜头Schneider高消色差数字成像镜头焦距（垂直/倾斜）47mm传感器类型CCD色深16 bit像幅尺寸（垂直/倾斜）9288 × 6000 /7360 × 5562传感器尺寸（垂直/倾斜）55.7mm× 36.0mm /44.2mm × 33.4mm像元物理尺寸6 μm相机倾角（倾斜）45°垂直相机视场角（航向/旁向）42° / 62°倾斜相机视场角（航向/旁向）23° / 31°存储器容量1.2 TB / 架次最短连续曝光间隔3.5 s快门类型、曝光时间镜间中心快门、1/250～1/500s（四档）最大光圈F5.6基高比（窄像对/宽像对）0.3/0.47TOPDC-5U技术参数技术指标传感器尺寸（垂直/倾斜）23.4x15.6mm单像元物理尺寸（垂直/倾斜）3.9μm像幅尺寸（垂直/倾斜）6000x4000最短连续曝光时间1s曝光时间（快门速度）30-1/4000相机倾斜角度45 o相机视场角度（航向/旁向）52 o/72 o最大光圈F5.6感光度（ISO）自动ISO100-16000焦距（垂直/倾斜）16mm重量1.8kg自主研发的TOPDC-5相机五、技术规范目前没有明确针对倾斜摄影的国家技术标准。行业内一般认为遵循传统航摄的相关技术规范。像片的获取满足相关航空摄影标准，数据处理满足空三、DOM、DEM、DLG等产品生产标准。在北京总公司的试验和生产实践中得出如下经验：影像重叠度（航向、旁向）均在60%至80%，最小不小于53%（能够保证下视影像进行空三即可）；对旋片角可放宽要求，应放宽至35°或抽片后达到常规航摄规范要求即可。六、倾斜摄影测量总体流程数据的获取倾斜摄影技术不仅在摄影方式上区别于传统的垂直航空摄影，其后期数据处理及成果也大不相同。倾斜摄影技术的主要目的是获取地物多个方位（尤其是侧面）的信息并可供用户多角度浏览，实时量测，三维浏览等获取多方面的信息。倾斜摄影数据的获取是通过不同种类的飞行器，搭载不同型号的倾斜相机来进行采集从而实现覆盖高、中、低空的，满足不同面积、比例尺和分辨率需求的影像采集。数据的获取系统主要分为三大部分：飞行平台，小型飞机或者无人机；机组成员和专业航飞人员或者地面指挥人员（无人机）；第三部分为仪器部分，传感器（多头相机、GPS定位装置获取曝光瞬间的三个线元