傾斜攝影測(cè)量報(bào)告

傾斜攝影測(cè)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)主光軸在有肯定的傾斜角時(shí)拍攝的影像。它是國(guó)際測(cè)繪領(lǐng)域近些年發(fā)展起來的一項(xiàng)高技術(shù)，它顛覆了以往正射影像只能從垂直角度拍攝的局限，通過在同一還通過承受先進(jìn)的定位技術(shù)術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用，使得目前昂揚(yáng)的三維城市建模本錢將得以大大降低。2、傾斜攝影進(jìn)展歷史：〔1〕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〔2〕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(cè)量南極。〔4〕1920年月末，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年月，Barr&Stroud七鏡頭相機(jī)。由E.H.Thompson研制?！?〕1930之為馬耳他十字(MalteseCross)2、優(yōu)點(diǎn)：多角度拍攝，彌補(bǔ)豎直攝影缺乏；較大立體角度，測(cè)量準(zhǔn)確度更高；多視交會(huì)，利于提高測(cè)量牢靠性；削減盲區(qū)，有助于自動(dòng)識(shí)別和重建；可以利用傾斜影像進(jìn)展單像重建。3、挑戰(zhàn)：影像變形大導(dǎo)致自動(dòng)控三難度加大；影像尺度變化大導(dǎo)致自動(dòng)空三難度加大；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供給了更豐富的地理信息，更友好的用戶體驗(yàn)以及其低廉的本錢，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、斜攝影測(cè)量系統(tǒng)是對(duì)常規(guī)攝影測(cè)量系統(tǒng)的改進(jìn)和進(jìn)展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(cè)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；DSM自動(dòng)生成；地表快速三維重建；真正射影像制作；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(cè)，構(gòu)建自由網(wǎng)輸入地面掌握數(shù)據(jù)區(qū)域網(wǎng)平差3、傾斜影像密集匹配：Semi-Globalmatching半全局匹配,為雙像密集匹配方法；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)：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；自適應(yīng)可變窗口重采樣；空三二次加密。5、半自動(dòng)三維建模技術(shù)：傾斜攝影測(cè)量自動(dòng)空三；導(dǎo)入測(cè)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；半自動(dòng)立體量測(cè)建筑物等目標(biāo)，紋理自動(dòng)映射；〔6〕3DMax模型治理、模型編輯、半/手動(dòng)紋理映射；〔7〕3DMax模型渲染、掃瞄和導(dǎo)出。4、傾斜影像拼接技術(shù)：獵取各視角的傾斜影像；建立虛擬影像；選取視野范圍內(nèi)的傾斜影像；將選擇的傾斜影像像素反投影至虛擬影像；減小高出地面豎直物體的重影效應(yīng)。三、傾斜攝影測(cè)量應(yīng)用：1、傾斜攝影相機(jī)介紹2、傾斜攝影軟件應(yīng)用系統(tǒng)功能：快速地搜尋和查看感興趣區(qū)域的傾斜影像數(shù)據(jù)。供給量測(cè)、注釋功能。特點(diǎn)：1〕快速：快速地在線定位、顯示及下載所需影像；便利共享：借助便利的網(wǎng)絡(luò)可便利地與相關(guān)人員共享數(shù)據(jù)信息；代價(jià)低：不需要花費(fèi)大量的本錢去存儲(chǔ)影像以及供給IT支持；便利獵取及使用：只需在網(wǎng)上用賬號(hào)登陸即可；搜尋便利：可以按街道名、地理坐標(biāo)和GIS圖層信息進(jìn)展搜尋；導(dǎo)航便利：使用戶便利地在大量的影像數(shù)據(jù)中導(dǎo)航，也可獵取所在位置四周區(qū)域的影像。特點(diǎn)：1〕也承受五相機(jī)獵取下視和傾斜影像；2〕集成下視、傾斜和街景數(shù)據(jù)；支持主流的GIS\測(cè)圖系統(tǒng)；供給量測(cè)功能。3、單張傾斜影像姿勢(shì)恢復(fù)及應(yīng)用場(chǎng)景約束條件：1〕鉛垂線；2〕直角；3〕平行線等。基于鉛垂線約束恢復(fù)單張傾斜影像姿勢(shì)：地面鉛垂線在影像上對(duì)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)；假設(shè)成像面水平，則像底點(diǎn)與像主點(diǎn)重合?；谄矫嬷苯羌s束恢復(fù)單張傾斜影像姿勢(shì)：由于影像具有肯定的傾角，水平地面上垂直的兩直線在影像上對(duì)應(yīng)的兩直線不再垂直；假設(shè)已恢復(fù)出影像的姿勢(shì)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。無地面掌握點(diǎn)、基于場(chǎng)景約束恢復(fù)單張傾斜影像姿勢(shì)：依據(jù)場(chǎng)景約束條件，計(jì)算Π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〕；定義物方坐標(biāo)系o’-x’y’z’；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。利用單張傾斜影像三維量測(cè)：可依次由共線方程計(jì)算出屋頂各角點(diǎn)的坐標(biāo)；點(diǎn)A與點(diǎn)B的平面坐標(biāo)一樣，在求出點(diǎn)B的坐標(biāo)后，即可點(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，假設(shè)任意測(cè)量一條邊長(zhǎng)，可獲得建筑物真實(shí)比例模型。4、傾斜影像的增加現(xiàn)實(shí)應(yīng)用〔對(duì)3dsmax建模的質(zhì)檢支持〕：〔1〕3dsmax模型投影到航空影像中進(jìn)展質(zhì)檢；〔2〕基于航空影像的模型外輪廓精修。5、地面影像的增加現(xiàn)