摘要：隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在建設(shè)數(shù)字化城市得到了廣泛的應(yīng)用。隨著科技的不斷發(fā)展，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，并促進(jìn)了相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，如智慧城市、城市規(guī)劃、國(guó)土資源等方面。文章在探討了無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用前提后，對(duì)于無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在大比例尺地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)；傾斜攝影技術(shù)；應(yīng)用

一、導(dǎo)言

21世紀(jì)的現(xiàn)代社會(huì)，無(wú)論人們的日常生活，還是各行各業(yè)的發(fā)展，都受到了科技發(fā)展的深刻影響，產(chǎn)生了重大而深遠(yuǎn)的變化，其中傾斜攝影測(cè)量就是隨著科技發(fā)展而產(chǎn)生的一項(xiàng)重要科技。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和先進(jìn)的高精度定位定姿技術(shù)的發(fā)展，傾斜影像快速高精度建模和模型后期測(cè)繪應(yīng)用也帶來(lái)跨越式發(fā)展，尤其在基礎(chǔ)測(cè)繪、土地資源調(diào)查監(jiān)測(cè)、土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、數(shù)字城市建設(shè)和應(yīng)急救災(zāi)測(cè)繪數(shù)據(jù)獲取等方面具有廣闊市場(chǎng)前景，甚至?xí)谶@些方面顛覆測(cè)繪傳統(tǒng)的作業(yè)方式。

二、概述

（一）傾斜攝影測(cè)量與傳統(tǒng)攝影測(cè)量的區(qū)別

傾斜攝影測(cè)量是通過(guò)獲取研究區(qū)域各攝站點(diǎn)含垂直、前視、后視、左視、右視5個(gè)方向的影像，生成三維實(shí)景模型來(lái)研究被攝區(qū)域地物的平面位置、大小、性質(zhì)、形狀、側(cè)面、立面、縱橫斷面、地形起伏及場(chǎng)景模擬等特征的高新技術(shù)方法。而傳統(tǒng)的攝影測(cè)量主要是通過(guò)獲取研究區(qū)域各攝站點(diǎn)的中心投影影像生成正射影像來(lái)研究被攝地物的平面位置、大小、形狀和性質(zhì)。傳統(tǒng)的攝影測(cè)量主要用于生產(chǎn)正射影像、測(cè)制各種比例尺地形圖；而傾斜攝影測(cè)量除了可以生產(chǎn)正射影像、測(cè)制各種比例尺地形圖，還能生產(chǎn)三維實(shí)景模型，測(cè)量地物的側(cè)立面和縱橫斷面，進(jìn)行三維場(chǎng)景模擬等，360°無(wú)死角地對(duì)地物進(jìn)行研究，極大地?cái)U(kuò)展了攝影測(cè)量的應(yīng)用。

（二）傾斜攝影的特點(diǎn)

無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)不僅能夠真實(shí)的反映地物情況，無(wú)需大量耗費(fèi)人力物力，而且可通過(guò)先進(jìn)的定位技術(shù)嵌入精確的地理信息，拾取更豐富的影像數(shù)據(jù)信息。無(wú)人機(jī)傾斜攝影能相對(duì)于正射影像反映所測(cè)地域周邊的真實(shí)情況還能多個(gè)角度觀察地物，能更加真實(shí)的反映地物的實(shí)際情況，極大彌補(bǔ)了正射影像應(yīng)用的不足。無(wú)人機(jī)傾斜攝影可實(shí)現(xiàn)單張影像測(cè)量通過(guò)配套軟件的應(yīng)用，可直接基于成果影像進(jìn)行包括長(zhǎng)度、高度、面積等的測(cè)量，擴(kuò)展了傾斜攝影在行業(yè)中的應(yīng)用。無(wú)人機(jī)傾斜攝影在地形側(cè)面紋理中可采集針對(duì)各種三維建模的應(yīng)用，利用航空攝影大規(guī)模成體的特點(diǎn)，加上從傾斜攝影批量提取及貼紋理的方式，能夠有效降低地形三維建模的成本。

三、無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

（一）三維模型生產(chǎn)

無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用前需要相應(yīng)的三維模型生產(chǎn)。工作人員在三維模型生產(chǎn)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)在將影像經(jīng)過(guò)預(yù)處理后就無(wú)縫的進(jìn)行三維模型的生產(chǎn)。在這一過(guò)程中基于傾斜攝影所得影像數(shù)據(jù)的利用方式能夠?qū)⑺玫降娜S模型分為兩種方式：第一種是通過(guò)單獨(dú)利用傾斜像片作為紋理來(lái)生產(chǎn)三維模型并且通過(guò)利用相關(guān)軟件獲得的三維模型；第二種則是通過(guò)基于傾斜攝影生成三維模型測(cè)繪地形圖的流程基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影生成三維模型測(cè)繪地形圖。其主要表現(xiàn)模式為主任務(wù)下達(dá)與申請(qǐng)空域、外業(yè)航飛數(shù)據(jù)采集、像控點(diǎn)布設(shè)與量測(cè)、內(nèi)業(yè)空中三角測(cè)量等方面的工作。

（二）2POS數(shù)據(jù)計(jì)算

由于無(wú)人機(jī)傾斜攝影獲取的影像數(shù)據(jù)，速度快、效率高，但無(wú)人飛機(jī)的體積小，重量輕姿態(tài)穩(wěn)定性方面不如傳統(tǒng)的大飛機(jī)航測(cè)。因八旋翼型無(wú)人飛機(jī)在飛行中伴隨自駕儀對(duì)其姿態(tài)的不斷調(diào)整，可能會(huì)產(chǎn)生較大的旋偏角，還可能導(dǎo)致影像畸變較為嚴(yán)重。首先要將POS數(shù)據(jù)格式做一定的修改，讓其能順利導(dǎo)入軟件PhotoScan當(dāng)中去。先在“工具”中打開(kāi)“相機(jī)校準(zhǔn)”然后對(duì)其相機(jī)的精度進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)節(jié)與修正。像主點(diǎn)坐標(biāo)、像元尺寸大小、相機(jī)焦距等參數(shù)的輸入。像素尺寸=像元尺寸大小×4000mm，然后輸入焦距長(zhǎng)度。無(wú)人機(jī)畸變校正參數(shù)是：像元尺寸大小為1.58un，焦距長(zhǎng)度為3.61mm，輸入之后，像主點(diǎn)偏移量就會(huì)自動(dòng)改正。影像數(shù)據(jù)和POS數(shù)據(jù)存放的路徑不要出現(xiàn)中文。原始數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)路徑和成果數(shù)據(jù)最好不要存放在一個(gè)數(shù)據(jù)盤，可能會(huì)影響數(shù)據(jù)處理的速度。

（三）數(shù)據(jù)預(yù)先處理

無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用前應(yīng)當(dāng)做好數(shù)據(jù)的預(yù)先處理。工作人員在數(shù)據(jù)預(yù)先處理的過(guò)程中首先應(yīng)當(dāng)在得到航飛數(shù)據(jù)后細(xì)致的檢查影像和是否一一對(duì)應(yīng)，然后以此為基礎(chǔ)來(lái)檢查影像的質(zhì)量是否存在問(wèn)題或者是是否清晰以及有無(wú)大范圍模圖；其次，工作人員在數(shù)據(jù)預(yù)先處理的過(guò)程中還應(yīng)當(dāng)通過(guò)模型編輯的方式來(lái)檢查生產(chǎn)地形圖的合格以及存在精度檢查模糊遮擋的現(xiàn)象。與此同時(shí)，工作人員在數(shù)據(jù)預(yù)先處理的過(guò)程中還應(yīng)當(dāng)避免因?yàn)楣饩€反差和強(qiáng)度差異來(lái)影響到三維建模的精度和效果。

（四）數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波

數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波它是一種常用于圖像處理的算法。它主要將點(diǎn)云數(shù)據(jù)按圖像二維格式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。其原理通過(guò)膨脹與腐蝕進(jìn)行不同組合，得到開(kāi)閉運(yùn)算。而開(kāi)運(yùn)算是指將圖像先做腐蝕然后再做膨脹處理。閉運(yùn)算先做膨脹然后做腐蝕處理。最后，通過(guò)對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)分別進(jìn)行腐蝕、膨脹處理可以得到窗口小而高程值最大。

（五）其他應(yīng)用

利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影快速生成的三維模型，可以友好對(duì)接多個(gè)第三方平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)更多應(yīng)用，例如實(shí)時(shí)三維平臺(tái)視頻監(jiān)控、地下管線三維管理、真實(shí)三維直觀淹沒(méi)分析用于城市低洼地區(qū)管理、空間可視域分析主要用于安保工作、基于傾斜攝影真實(shí)的地形剖面分析等，目前也隨著無(wú)人機(jī)傾斜攝影的低成本、高效率而逐漸得到廣泛應(yīng)用。

無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的誕生，正在逐漸顛覆傳統(tǒng)測(cè)繪的作業(yè)方式，該技術(shù)通過(guò)無(wú)人機(jī)低空搭載先進(jìn)的定位設(shè)備和多鏡頭攝影技術(shù)獲取高清晰立體影像數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)嵌入精確的地理信息，獲取更豐富的影像信息，后期可快速自動(dòng)生成三維地理信息模型，快速實(shí)現(xiàn)地理信息的獲取。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，以及國(guó)內(nèi)外的軟、硬件廠商的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，無(wú)人機(jī)傾斜攝影及其后期應(yīng)用由于其效率高、成本低、數(shù)據(jù)精確、操作靈活等特點(diǎn)，將會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用得到廣泛深化，本文基于無(wú)人機(jī)傾斜攝測(cè)量技術(shù)克服了傳統(tǒng)的三維建模方法，它影通過(guò)獲得影像數(shù)據(jù)和POS數(shù)據(jù)進(jìn)行空中三角測(cè)量，再利用匹配點(diǎn)云數(shù)據(jù)建立三角格網(wǎng)絡(luò)模型從而構(gòu)成新的三維建模。此三維建模具有測(cè)量范圍廣、成本低，耗時(shí)短、成圖精度高且速度快等優(yōu)勢(shì)，對(duì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化城市的發(fā)展有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李能國(guó).無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在大比例尺地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用[J/OL].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2017，（12）：279-280（2017-07-11）

[2]劉存.無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在礦產(chǎn)勘探中的應(yīng)用[J/OL].世界有色金屬，2017，（07）：136-137（2017-05-25）

[3]宋寶民.無(wú)人機(jī)傾斜攝影在地形成圖中的應(yīng)用研究[J].經(jīng)貿(mào)實(shí)踐，2017，（10）：296-297

[4]徐生望.無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的應(yīng)用[J].世界有色金屬，2017，（05）：148-149