傾斜攝影測量報(bào)告

1、傾斜攝影測量學(xué)習(xí)報(bào)告一、傾斜攝影介紹1、定義：傾斜影像為相機(jī)主光軸在有一定的傾斜角時(shí)拍攝的影像。它是國際測繪領(lǐng)域近些年發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù)，它顛覆了以往正射影像只能從垂直角度拍攝的局限，通過在同一飛行平臺(tái)上搭載多臺(tái)傳感器，同時(shí)從一個(gè)垂直、四個(gè)傾斜等五個(gè)不同的角度采集影像，將用戶引入了符合人眼視覺的真實(shí)直觀世界。航空傾斜影像不僅能夠真實(shí)地反應(yīng)地物情況，而且還通過采用先進(jìn)的定位技術(shù)，嵌入精確的地理信息、更豐富的影像信息、更高級(jí)的用戶體驗(yàn)，極大地?cái)U(kuò)展了遙感影像的應(yīng)用領(lǐng)域，并使遙感影像的行業(yè)應(yīng)用更加深入。同時(shí)，傾斜影像技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用，使得目前高昂的三維城市建模成本將得以大大降低。2、傾斜攝影發(fā)展歷

2、史：早在第一次世界大戰(zhàn)期間，就有飛行員用一種叫做Graflex的相機(jī)拍攝傾斜航空影像，用于戰(zhàn)場偵查。其優(yōu)點(diǎn)是不需要飛行到測區(qū)上方。1904年，由Schiempflug研制的八鏡頭相機(jī)。搭載在飛艇上用于航空攝影。1926，由Aschenbrenner研制的九鏡頭相機(jī)。1931年該相機(jī)被用于測量南極。1920年代末，Bagley三鏡頭相機(jī)。這類三鏡頭相機(jī)在1930s-1940s被大量生產(chǎn)和應(yīng)用。1930年代，Barr&Stroud七鏡頭相機(jī)。由E.H.Thompson研制。1930年代，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：創(chuàng)新性地采用了一個(gè)垂直相機(jī)和四個(gè)傾斜相機(jī)的結(jié)構(gòu)，稱之為馬耳他十字(MalteseCross)結(jié)構(gòu)。2、

3、優(yōu)點(diǎn)：(1)多角度拍攝，彌補(bǔ)豎直攝影不足；(2)較大立體角度，測量精確度更高；(3)多視交會(huì)，利于提高測量可靠性；(4)減少盲區(qū)，有助于自動(dòng)識(shí)別和重建；(5)可以利用傾斜影像進(jìn)行單像重建。3、挑戰(zhàn)：(1)影像變形大導(dǎo)致自動(dòng)控三難度加大；(2)影像尺度變化大導(dǎo)致自動(dòng)空三難度加大；(3)影像數(shù)據(jù)量巨大增加了數(shù)據(jù)處理工作量。4、意義：由于傾斜影像為用戶提供了更豐富的地理信息，更友好的用戶體驗(yàn)以及其低廉的成本該技術(shù)目前在歐美等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)廣泛應(yīng)用于應(yīng)急指揮、國土安全、城市管理、房產(chǎn)稅收等行業(yè)。傾斜攝影技術(shù)是國際測繪領(lǐng)域近些年發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù)，它顛覆了以往正射影像只能從垂直角度拍攝的局限，通過在同

4、一飛行平臺(tái)上搭載多臺(tái)傳感器，同時(shí)從一個(gè)垂直四個(gè)傾斜等五個(gè)不同的角度采集影像，將用戶引入了符合人眼視覺的真實(shí)直觀世界。機(jī)載傾斜攝影測量系統(tǒng)是對常規(guī)攝影測量系統(tǒng)的改進(jìn)和發(fā)展，它能夠獲取常規(guī)攝影無法得到的地物立面的紋理信息和幾何信息，在數(shù)字城市構(gòu)建中具有重要的意義。二、傾斜攝影測量技術(shù)：1、技術(shù)介紹：多視影像自動(dòng)化匹配；區(qū)域網(wǎng)自動(dòng)空三及光束法平差；(3)DSM自動(dòng)生成；(4)地表快速三維重建；(5)真正射影像制作；(6)建筑物等目標(biāo)半自動(dòng)快速三維重建。2、傾斜影像自動(dòng)空三技術(shù)：輸入傾斜影像傾斜影像連接點(diǎn)自動(dòng)匹配匹配粗差檢測，構(gòu)建自由網(wǎng)輸入地面控制數(shù)據(jù)區(qū)域網(wǎng)平差3、傾斜影像密集匹配：(1)Semi-G

5、lobalmatching半全局匹配,為雙像密集匹配方法；(2)PMVS2(Patch-basedMultiViewStereo),基于區(qū)域塊的多視匹配方法;4、多視影像自動(dòng)化匹配及空三技術(shù)：(1)金字塔技術(shù)；改進(jìn)放射不變特征匹配；灰度相關(guān)和最小二乘法匹配；(4)自適應(yīng)可變窗口重采樣；(5)空三二次加密。5、半自動(dòng)三維建模技術(shù)：(1)傾斜攝影測量自動(dòng)空三；導(dǎo)入測區(qū)影像及其內(nèi)外方為元素等信息；密集匹配點(diǎn)云；建立雙視、多視立體模型；(5)半自動(dòng)立體量測建筑物等目標(biāo),紋理自動(dòng)映射；3DMax模型管理、模型編輯、半/手動(dòng)紋理映射；3DMax模型渲染、瀏覽和導(dǎo)出。4、傾斜影像拼接技術(shù)：(1)獲取各視角的

6、傾斜影像；(2)建立虛擬影像；(3)選取視野范圍內(nèi)的傾斜影像；(4)將選擇的傾斜影像像素反投影至虛擬影像；(5)減小高出地面豎直物體的重影效應(yīng)。三、傾斜攝影測量應(yīng)用：1、傾斜攝影相機(jī)介紹相機(jī)湊豐相晁名榦以您列A3取媳具田赴今丹軸T埠一牛109盛追筠采真，毎疫康掃號(hào)出就帆64卜諫搐克ftgD0EE,62000*8000駅廂機(jī)年啟蓉成，婭.匹蚣礎(chǔ)扣扭匸磧奇丸*進(jìn).年札？龍廳帝，M捉葩囪/S爲(wèi)士嵌*ADS4O/EO/10O/?CP敘Dfo伽F薩需知80：工年十笆去凹徉母克誥取眸匚D,感味迓*2000Ai遑尤丸小氐5小總璋62.77mm姓柑丸點(diǎn)_眾；盍魂后褪獲弭穀舟時(shí)WI參時(shí)憤：寡咸匚P5/IMU糸虬

7、三競頭天全AO5歹杲構(gòu)機(jī)f7223428；像無丸小6-SJit斗7ee：g30-40一吉居直馮右挽蚪：戲丸綻孫走一痕后市錮狂瞄90皮利轉(zhuǎn)另廚個(gè)埼曲歸俅X聞Pidctm口try早機(jī)幅海400滬右72匸據(jù)也丸4形叩養(yǎng)璋65mm./S5mnnt#40*-60:一奇養(yǎng)瓦，口合爼釧；留國IGIDifiECann半輒惕囲眄536708盡起丸砧卩匸庖足SOmm/SOmm-袖灣45“亠臺(tái)圭直，B吉他幷；感成匚P5/1MU,層哥込材卄裁維述見$XO匚-5iWifll76fc6l32t1.00mjTL,/80mmt戦Ji40=-45唱和機(jī)菠臥穽止糧濠.凹告茯取料科裁議卡jGPSAMU中測幷田TOPDC11f：10

8、320V752.嶺克蟲小二2ue”黑Js47mm/80mni:j熾亀一暫和機(jī)技理氣血?dú)皞?，勿帑獲起筋釁非祇；4LGP$/IMU七鶴頭槪4kU】t審OmUCQp電埸砧怕了4*714,4?J4tH6670*452Oi邕配丸小久2護(hù)？瓦殖51mm；蟆垢斗尸一令*扎.上告怦科；*GPi/tMU無人機(jī)fa直.艮,另建展卜鹽比顱瞬攝券：備粒嵐GK/IMU.起型扣機(jī)國$卜碩脾黔探處塑編狒,：XPictometrvflt理粟篩、xrStreetFactory,SINPHO址，、kx1A3Vi?ior)MaptlVexcel的U】tr且m曰p-AcutcJD2、傾斜攝影軟件應(yīng)用系統(tǒng)（1）功能：快速地搜索和查看感

9、興趣區(qū)域的傾斜影像數(shù)據(jù)。提供量測、注釋功能。（2）特點(diǎn)：1）快速：快速地在線定位、顯示及下載所需影像；2）方便共享：借助便利的網(wǎng)絡(luò)可方便地與相關(guān)人員共享數(shù)據(jù)信息；3）代價(jià)低：不需要花費(fèi)大量的成本去存儲(chǔ)影像以及提供IT支持；4）方便獲取及使用：只需在網(wǎng)上用賬號(hào)登陸即可；5）搜索方便：可以按街道名、地理坐標(biāo)和GIS圖層信息進(jìn)行搜索；6）導(dǎo)航方便：使用戶方便地在大量的影像數(shù)據(jù)中導(dǎo)航，也可獲取所在位置周圍區(qū)域的影像。（3）特點(diǎn)：1）也采用五相機(jī)獲取下視和傾斜影像；2）集成下視、傾斜和街景數(shù)據(jù)；3）支持主流的GIS測圖系統(tǒng)；4）提供量測功能。3、單張傾斜影像姿態(tài)恢復(fù)及應(yīng)用（1）場景約束條件：1）鉛垂線；

10、2）直角；3）平行線等。（2）基于鉛垂線約束恢復(fù)單張傾斜影像姿態(tài)：1）地面鉛垂線在影像上對應(yīng)的直線均相交于像底點(diǎn)，其中像底點(diǎn)為過影像透視中心的鉛垂線與影像面的交點(diǎn)；2）若成像面水平，則像底點(diǎn)與像主點(diǎn)重合。3）基于平面直角約束恢復(fù)單張傾斜影像姿態(tài)：1）由于影像具有一定的傾角，水平地面上垂直的兩直線在影像上對應(yīng)的兩直線不再垂直；2）若成像面水平，則平頂建筑物的兩條垂直邊緣在影像上對應(yīng)的兩直線也應(yīng)垂直3）若已恢復(fù)出影像的姿態(tài)角，則將影像上提取的平頂建筑物屋頂上兩條相鄰邊投影至任意水平面，投影獲得的兩直線均應(yīng)相互垂直。4）無地面控制點(diǎn)、基于場景約束恢復(fù)單張傾斜影像姿態(tài)：1）根據(jù)場景約束條件，計(jì)算n的方程（由o點(diǎn)的坐標(biāo)和平面法向量表示，其中o點(diǎn)的坐標(biāo)為（0,0，-Z）可自定）；2）定義物方坐標(biāo)系o-xyz；3）計(jì)算傾斜影像在所定義的物方坐標(biāo)系中的外方位元素。5）利用單張傾斜影像三維量測：1）可依次由共線方程計(jì)算出屋頂各角點(diǎn)的坐標(biāo)；2）點(diǎn)A與點(diǎn)B的平面坐標(biāo)相同，在求出點(diǎn)B的坐標(biāo)后，即可已知點(diǎn)A的平面坐標(biāo)，進(jìn)而由共線方程計(jì)算出點(diǎn)A的高程坐標(biāo)；3）由此可得出該建筑物比例不固定的模型，若任意測量一條邊長，可獲得建筑物真實(shí)比例模型。4、傾斜影像的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用（對3dsmax建模的質(zhì)檢支持）：（1）3dsmax模