淺談傾斜攝影測量技術(shù)

劉彩麗

（河北省第三測繪院 河北省石家莊市 050000）

引言

傾斜攝影測量技術(shù)是測繪領(lǐng)域中近些年才出現(xiàn)的一種新型技術(shù)，它主要用于測量工作之中，能夠有效彌補傳統(tǒng)航拍技術(shù)在角度上的不足與限制，利用多臺傳感器可從不同的角度對同一物體進行數(shù)據(jù)采集，更為全面的反應物體的實際情況，使得信息獲取更加方便高效，保障測量的數(shù)據(jù)的真實可靠，如今傾斜攝影測量技術(shù)已經(jīng)應用于各種生產(chǎn)實踐之中。

1 傾斜攝影測量技術(shù)

該技術(shù)說的是在同一個飛行平臺上裝載五個傳感器，其中四個是傾斜角度，一個是垂直角度，由此從各個不同的角度來進行相片拍攝，并能夠在拍攝的過程中對飛行器的航行速度、高度以及航向等參數(shù)進行記錄與處理。傾斜攝影測量技術(shù)有著三個重要組成部分，即飛行器、POS系統(tǒng)以及傾斜相機，其中飛行器的主要作用就是能夠起起到搭載作用，帶著相應的有關(guān)設(shè)備按照預定好的航向進行飛行，并開展航拍作業(yè)；而POS系統(tǒng)的主要作用就是通過O、P、K三個角元素以及X、Y、Z三個直線元素確定外方位元素的信息，并記錄攝影中心的空間坐標與飛行姿態(tài)等數(shù)據(jù)；傾斜相機的作用就是采集地面影像信息。利用相應的數(shù)據(jù)處理軟件對其進行處理之后，能夠得到精準性較高，真實可靠的信息，從而更好的服務于大比例尺測圖以及三維建模，保障其真實效果。

2 傾斜攝影測量技術(shù)的主要特點

2.1 能夠真實的反應地物情況

利用該技術(shù)所得到的三維數(shù)據(jù)具有較高的真實性，能夠較為客觀的反應地物的位置、外形以及高度等特性，與傳統(tǒng)的人工建模方式相比較，大大提升了三維數(shù)據(jù)所帶來的高沉浸感，彌補了其仿真度較低的重要缺陷，對于一些技術(shù)上的短板也有了突破性的提升。同時利用傾斜攝影測量技術(shù)而形成的三維模型能夠開展長度、高度、角度、面積等數(shù)據(jù)的量測，且測量精度較高，能夠滿足測繪需要，由此這項技術(shù)打的應用范圍在不斷擴大。

2.2 輸出數(shù)據(jù)的多樣性

傾斜攝影測量技術(shù)是一種可量測的包含了空間位置信息的影像數(shù)據(jù)，它能夠輸出的形式有DLG、DOM、DSM等等，這大大彌補了傳統(tǒng)航空拍攝中在量測方面所存在的缺陷。采用傾斜攝影測量技術(shù)進行建模，還能夠大大提升建筑物紋理的描繪程度，使得紋理更加真實，從而在提升建模速度與質(zhì)量的同時，有效的降低城市三維建模的所需的成本。

3 傾斜攝影測量技術(shù)中的關(guān)鍵點

3.1 多視影像聯(lián)合平差技術(shù)

多視影響是指傾斜攝影與垂直攝影數(shù)據(jù)的有效結(jié)合，并且對傳統(tǒng)空中三角測量方法中所出現(xiàn)的問題進行有效的思考。由此，影像之間的地物遮擋關(guān)系以及幾何變形關(guān)系是多視影像聯(lián)合平差需要考慮的兩個主要問題，并在與POS系統(tǒng)進行結(jié)合的過程中，應當選用由粗到精的匹配策略，且要對各級影像上的同名店進行自動匹配做好自由網(wǎng)光束法平差，最終得到小姑最佳的同名點匹配結(jié)果。

3.2 多視影像密集匹配技術(shù)

在攝影測量工作之中，影像的匹配工作是比較重要的一個環(huán)節(jié)，而多視影響有著較為突出的特點，它不僅僅能有較廣的覆蓋面，更能滿足較高清晰度的要求。由此在進行匹配的過程中我們應該考慮數(shù)據(jù)信息的要求，迅速獲得多視影像上的同名坐標，從而對地物的三維數(shù)據(jù)信息進行完善，這就是該技術(shù)的關(guān)鍵點。由于計算機的不斷普及以及計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，在多視影像技術(shù)上也有了很大的飛躍，該技術(shù)逐漸開始成為航空攝影測量影像匹配中的重要措施。

3.3 數(shù)字表面模型生成與真正射影糾正

我們將多視影像進行密集匹配之后，能夠得到我們所需要的高分辨率、高精度的數(shù)字表面模型，而這種模型簡稱為DSM，在實際工作的過程中，這種技術(shù)能夠?qū)Φ匚锏钠鸱鼱顩r有著更好的描述，并且是空間數(shù)據(jù)框架的重要組成部分。由于多角度傾斜影像之間會有一定程度上的差異，如果建筑物在受到陰影等因素的影響，則會大大提升取得DSM的難度。由此針對以上問題，我們可先依照空三計算出影像的外方位元素，在對影像匹配單元進行選擇，引入并行算法，開展逐像素級的密集匹配與影像特征匹配，從而有助于計算效率的提升。在取得DSM數(shù)據(jù)之后，采取相應的處理手段，確保DSM的統(tǒng)一性。

多影像真正射糾正所涉及到的方面有很多，如DEM等待那個，它具有較為典型的計算密集與數(shù)據(jù)密集特點。這項技術(shù)是建立以現(xiàn)有DSM為基礎(chǔ)的，之后根據(jù)物方連續(xù)地形和離散地物對象的幾何特征，利用面片擬合、輪廓提取等方法級逆行物方語義信息的提取，并且在多視影像上，通過各類方法對象方語義信息進行有效提取，在更密集匹配以及聯(lián)合平差所得出的結(jié)果，對像方與物方的關(guān)系進行分析，從而完成聯(lián)合糾正，并做好相應的勻光處理工作，實現(xiàn)多視影像的真正射糾正。

4 傾斜攝影測量技術(shù)的優(yōu)勢所在

①運用傾斜攝影測量技術(shù)所建立出的三維模型給人較強的真實感，其數(shù)據(jù)的精確性也非常值得肯定，由此被應用與我國國土資源部門的不動產(chǎn)登記工作以及三維城市建設(shè)的過程中；②對航空拍攝的飛行條件沒有更高的要求，并且無需對其進行人工干預，從而大大提升了航拍效率；③通過三維模型的建設(shè)，可以對房屋的各類數(shù)據(jù)進行有效量測，能從各個方面來反應出建筑物的各類信息，這一點與現(xiàn)階段的不動產(chǎn)登記房地合一的理念不約而同；④采用該技術(shù)進行三維建模所投入的人力物力要少的多，并且數(shù)據(jù)文件的大小能夠滿足網(wǎng)絡傳播的要求，便于在更多的范圍進行使用。

5 結(jié)束語

綜上所述，傾斜攝影測量技術(shù)作為一種新型技術(shù)，它對傳統(tǒng)攝影測量技術(shù)中的不足之處進行了彌補，但是在實際發(fā)展的過程中，還是會受到多方因素的制約，如經(jīng)費多、經(jīng)濟性差、國內(nèi)相應處理軟件與設(shè)備不成熟、飛行器的弊端等等，但隨著有科學技術(shù)的不斷發(fā)展以及有關(guān)人員的不斷探索，逐一攻破技術(shù)難題，該技術(shù)一定會成為測繪行業(yè)主流技術(shù)之一。

[1]楊國東，王民水.傾斜攝影測量技術(shù)應用及展望[J].測繪與空間地理信息，2016（01）：13～15+18.

[2]譚金石，黃正忠.基于傾斜攝影測量技術(shù)的實景三維建模及精度評估[J].現(xiàn)代測繪，2015（05）：21～24.