無人機傾斜攝影測量在城市三維建模中的應(yīng)用探討

仲濟(jì)強

摘 要 城市測量中，應(yīng)用無人機傾斜攝影測量，采用傾斜攝影測量技術(shù)，結(jié)合使用數(shù)據(jù)處理軟件對攝影測量所獲得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理并三維建模，可以對城市環(huán)境準(zhǔn)確把握。本論文著重于研究無人機傾斜攝影測量在城市三維建模中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 無人機;傾斜攝影;測量;城市;三維建模;應(yīng)用

引言

在城市傾斜攝影測量工作中應(yīng)用無人機，采用傾斜攝影測量的方式能夠?qū)⒊鞘械拿總€細(xì)節(jié)攝影測量下來，應(yīng)用軟件將資料處理為三維立體圖像，不僅圖像清晰，而且每個細(xì)節(jié)都準(zhǔn)確到位，特別是無人機采用傾斜攝影的方式，使得傳統(tǒng)的3D建模技術(shù)所存在的局限得以突破，攝影測量效率提高了，還提高了精度，使得城市三維建模要求得到滿足[1]。

1無人機傾斜測繪技術(shù)概述

在進(jìn)行城市攝影測量的時候，考慮到測繪區(qū)域內(nèi)有各種房屋，特別是城市的高層建筑比較多，而且建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，就會增加測繪的難度。采用無人機傾斜攝影測量，對于所獲得的資料需要使用Pix4Dmapper處理數(shù)據(jù)信息并構(gòu)建為三維模型。在攝影測量的過程中，當(dāng)無人機沒有捕捉到建筑物圖像的時候，采用無人機傾斜攝影測量的方法捕捉住建筑物墻壁的紋理，或者使用特寫鏡頭進(jìn)行攝影測量，也可以調(diào)節(jié)Pix4Dmapper軟件捕捉紋理信息并編輯。在具體的工作中，可以采用點云數(shù)據(jù)，基于此將預(yù)設(shè)的不規(guī)則三角測量預(yù)設(shè)出來，沒有紋理的三維模型生成，之后使用Pix4Dmapper軟件就可以采集紋理信息，完成攝影測量，然后將真實紋理的三維模型建立起來[1]。

在三維模型制作的過程中應(yīng)用Pix4Dmapper軟件采集資料信息，按照無人機的飛行方向獲得地形數(shù)據(jù)，使用Pix4Dmapper軟件對數(shù)字進(jìn)行編輯處理，表面模型生成后，用無人機影像的范式對數(shù)據(jù)模型予以糾正并可視化處理，最終獲得三維模型[2]。

2城市三維建模中無人機傾斜攝影測量技術(shù)的應(yīng)用

2.1 無人機傾斜攝影測量中采集紋理信息

在城市三維建模的過程中，考慮到城市環(huán)境比較復(fù)雜，所以采用無人機傾斜攝影測量的方法，結(jié)合使用Pix4Dmapper軟件建立三維模型。具體的工作中，對于傾斜攝影測量的參數(shù)以及數(shù)據(jù)處理的參數(shù)都要做好設(shè)計工作，還要根據(jù)測量的實際需要調(diào)整參數(shù)，將建立三維模型的坐標(biāo)做出來，要保證坐標(biāo)的準(zhǔn)確，做好像控點的影像標(biāo)識工作，還要解算數(shù)據(jù)內(nèi)容的，對于各種攝影信息以及規(guī)格控制點位都要在坐標(biāo)中體現(xiàn)出來，使用軟件處理數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)核對準(zhǔn)確無誤之后就可以導(dǎo)出。在創(chuàng)建坐標(biāo)的時候，要保證坐標(biāo)的位置與攝影測量所獲得的信息匹配，經(jīng)過參數(shù)的調(diào)整之后進(jìn)行有效設(shè)計，使得數(shù)據(jù)內(nèi)容準(zhǔn)確，而且相關(guān)信息的處理效率提高。使用編輯器設(shè)置像控點[3]。將數(shù)據(jù)信息導(dǎo)出之后，構(gòu)建三維立體模型，檢測傾斜攝影測量所獲得的數(shù)據(jù)信息是否準(zhǔn)確，保證誤差控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。遵照數(shù)據(jù)項目的設(shè)計規(guī)范與要求，進(jìn)行數(shù)據(jù)測圖工作，生成數(shù)字的線性畫圖。增強數(shù)字化的技術(shù)模型，綜合區(qū)域中的具體情況，確保傾斜攝影測量的精讀。

2.2 無人機傾斜攝影測量中對數(shù)據(jù)信息的處理

在處理傾斜攝影測量信息的時候使用Pix4Dmapper軟件。Pix4Dmapper軟件是在Pix4Dmapper地理信息工作站平臺下建立的傾斜攝影測量軟件系統(tǒng)。作為一個傾斜攝影測量軟件系統(tǒng)，它可以與傾斜攝影測量遠(yuǎn)景相連接，具有通用、JX4、綜合傾斜攝影測量等功能，可以隨時采集攝影測量信息，并對信息進(jìn)行編輯，采集，將數(shù)據(jù)庫建立起來，對數(shù)據(jù)信息存儲。在應(yīng)用Pix4Dmapper平臺的時候，無人機攝影測量所獲得的信息可以傳輸?shù)街付ǖ臄?shù)據(jù)庫中，并實時更新數(shù)據(jù)信息。它可以稱為集采集、編輯、存儲和數(shù)據(jù)信息更新為一體的航空測量系統(tǒng)。

該軟件系統(tǒng)具有良好的兼容性，可以與其他平臺進(jìn)行信息采集。除上述特點外，還采用了信息制圖技術(shù)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)，對數(shù)據(jù)信息采用數(shù)字化檢測方法。該系統(tǒng)應(yīng)用于無人機傾斜測量的時候，所采集的圖像可以發(fā)揮軟件的功能，建立高精度的三維模型。改進(jìn)紋理映射算法后，可以將原始的二維紋理圖像傳輸?shù)饺S模型的位置。攝影測量區(qū)域可以通過三維模型更好地傳輸真實信息[4]。

無人機采集的圖像由Pix4Dmapper軟件處理，采集與編輯庫不分離。測繪技術(shù)由數(shù)字化向信息化轉(zhuǎn)變。在Pix4Dmapper軟件搭建的平臺上，將無人機攝影測量中所獲得的所有地理元素用數(shù)字描述方法，完全滿足了地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)和制圖應(yīng)用的要求。在圖像顯示和打印高亮顯示過程中，可以動態(tài)、符號化地進(jìn)行操作，符合方案規(guī)范，滿足設(shè)計圖紙要求。無人機在傾斜攝影測量中結(jié)合Pix4Dmapper技術(shù)，無人機獲取的數(shù)據(jù)不僅可以建立三維模型，而且可以做到繪圖、圖形處理和和信息存儲整合，實現(xiàn)了攝影測量與三維建模的統(tǒng)一。

3結(jié)束語

通過上面的研究可以明確，在對城市進(jìn)行傾斜攝影測量的過程中發(fā)揮無人機的作用，采用傾斜攝影測量技術(shù)也和使用數(shù)據(jù)處理軟件將三維模型構(gòu)建起來，每個攝影測量的細(xì)節(jié)都能夠在模型中體現(xiàn)出來。無人機傾斜攝影的優(yōu)點在于，能夠?qū)⒊鞘薪ㄖ锏拿總€細(xì)節(jié)攝影測量下來，不會受到空間的限制，通過捕捉建筑物墻面的紋理就可以使用軟件對圖像處理，轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的三維模型?？梢?，城市三維模型的構(gòu)建中應(yīng)用無人機傾斜攝影測量是非常必要的。

參考文獻(xiàn)

[1] 曹曉元.無人機傾斜攝影測量影像處理與三維建模的研究[J].江西建材，2018（01）：98-99.

[2] 韓海剛.無人機傾斜攝影測量影像處理及三維建模探討[J].化學(xué)工程與裝備，2018（06）：47-48.

[3] 楊國榮.基于無人機傾斜攝影技術(shù)的海州礦西南幫三維模型的建立[J].世界有色金屬，2019（11）：25-26.

[4] 張文春，范洪洋，林楠.基于免像控?zé)o人機傾斜攝影測量的實景模型裸眼三維測圖研究[J].福建建筑，2019（8）：126-129.