倾斜摄影 ​

1.概述 ​

1.1 极简介绍 ​

通过照片生成三维模型。关于原理的两个关键词：“摄影测量”+“立体相对”。

基本流程：

• 1.无人机航测（拍照片）
• 2.三维重建软件（大疆智图、CC等）进行模型重建（空三、模型生产）
• 3.业务应用（倾斜模型与业务数据的融合）

1.2 ContextCapture（Smart3D）关于倾斜摄影的图文介绍： ​

ContextCapture 将从不同视点拍摄的静态物体的一组数字影像作为输入。

可以提供其他各种输入数据：相机属性（焦距、传感器尺寸、主点、镜头畸变）、影像位置 (GPS)、影像角 元素 (INS)、控制点...

ContextCapture 可在几分钟/小时的计算时间（取决于输入数据的大小）内输出带纹理的高分辨率三角形网 格，而无需人工干预。

输出三维网格可以为输入影像所充分覆盖的对象各部分形成精确直观的几何近似表示。

适用对象

ContextCapture 具有多样化的功能，可以无缝地重建各种比例的对象，小到几厘米，大到数千米，从地面 或空中拍摄均可。除了输入影像的分辨率之外，生成的三维模型不受精度限制。

ContextCapture 最适合几何结构复杂且带纹理的无光表面，包括但不限于建筑、地形和植被。 无色差的表面（例如，单色墙体/地板/天花板），或使用反射、光泽、透明或折射材料（例如，玻璃、金 属、塑料、水和较小范围内的蒙皮）的表面可能会导致生成的三维模型中出现孔洞、凹凸或噪波。

ContextCapture 专门用于静态物体。可以处理不占主导地位的移动对象（人、车辆、动物），但会导致生成 的三维模型中偶尔出现瑕疵。人和动物这两类对象应该在采集期间保持静止，或者应该在多台同步相机中 进行拍摄。

捕捉近距范围 - 中距物体

在许多领域中，这是一个常见的瓶颈：工程建设；制造；传媒和娱乐；电子商务；科学分析；文化遗产。 ContextCapture 可以显著提高生产率并在这些不同的领域开创全新的业务机会，如以下示例所示。

测绘大规模城市或自然环境

某些主流在线地图服务可利用精密的航空影像技术生成并提供逼真的空中成像， ContextCapture 却并不仅 囿于此。它能够完全自动地将来自各种源（飞机、直升机、无人机、街景）的影像转变成准确一致的真实 三维模型，并且涵盖所有规模，上至大型浮雕，下至人造建筑、物体及自然地标的精妙细节。

2.倾斜摄影数据采集 ​

倾斜摄影的数据采集过程，可以认为就是无人机航测拍照的过程。

核心就是【无人机选择】、【相机选择】、【航线规划】三部分。

2.1拍照载体【无人机选择】 ​

航测的发展是随着无人机的迭代更新而快速发展的。

对于拍照载体，简单分为下面5种

• 有人机
• 热气球
• 油动无人机
• 固定翼无人机
• 旋翼无人机（四旋翼、六旋翼、八旋翼）

进入航测领域早的人可能还接触过油动无人机，20年以后进来的估计基本就没见过了。

核心选择点，根据项目大小的不同一般关注点为：

• 成本（钱-最简单的衡量标准）
• 便捷性（如单兵作战）
• 稳定性（信号强、抗风、动力足甚至动力冗余）
• 有效飞行时长（单次起降的飞行时长）
• 有效载重（挂载的相机）

2.2拍照工具【相机选择】 ​

拍照越好，建模效果越好，相机的几个关注点：

• 镜头模组（单镜头、摆动式相机、五镜头，决定了效率）
• 分辨率（2400万、4800万）
• 焦距（最好是定焦，变焦照片容易糊）
• 快门速度（配合飞机可飞行速度）
• 畸变参数（影响后期的建模效果，当前多数航测人搞不清楚）

2.3航线规划 ​

决定了数据采集的完整性，正确性。

航线规划的核心是定义无人机的飞行路径，拍照位置，以获取完整的照片。

多数航测工具都自带航线规划，如大疆的djipilot、飞马管家等。也有一些专门做航线规划的软件如“waypoit”等。

核心关注点：

• 安全性（路径上无障碍物，避免炸鸡）
• 完整性（有效覆盖目标区域，不规则形状的区域划分合理性）
• 有效性（相邻航线的重叠度，太低无法重建，太高作业效率低）
• 精度(照片分辨率-核心是飞行高度和相机焦距、传感器尺寸的配合)

3.常见倾斜摄影建模工具 ​

目前做倾斜摄影建模，主要的工具主要是：

• 大疆智图：当前使用最多的国产建模工具，配合大疆无人机拍的照片效果更好
• CC（ContextCapture/原Smart3D）：（主流的大场景建模工具）
• 大势智慧
• 瞰景科技
• Pix4D：当前用于做正射较多
• PhotoScan：当前做小物件(岩石、标本）建模用的比较多

4.倾斜摄影数据有什么用 ​

买无人机，拍照片，买建模软件，建模，投入这么多获取到的倾斜模型有什么用？

倾斜摄影数据最大的特性就是真实，和亲自到现场一样真实

最大的用途就是看：

• 领导可以看到现场的具体状况，不抓瞎，不担心瞒报（社区一张图，社区网格化，精细化的土地调查）
• 历史存档(时间不可倒流，但可以记录下指定时间的状态)，古物保护，历史遗迹存档，随时查看
• 设计人员可以看到现场的状态（野外三天获取到的信息，和在三维场景下2分钟测量到的信息一样），不用重复出野外。
• 方案模拟（设计成果叠加真实现场状况，看进度，看合理性）
• ......

更多应用效果请参考【图新解决方案】 http://www.tuxingis.com/solution/959.html