通(tōng)用(yòng)的(de)占位符縮略圖

自然資源行業 /

基于無人(rén)機的(de)傾斜攝影(yǐng)及三維影(yǐng)像建模方案

一、方案概述

  傾斜攝影(yǐng)技術是國際測繪遙感領域新興發展起來的(de)一項高(gāo)新技術,融合了(le)傳統的(de)航空攝影(yǐng)和(hé)近景測量技術,颠覆了(le)以往正射影(yǐng)像隻能從垂直角度拍(pāi)攝的(de)局限,通(tōng)過在同一飛行平台上搭載多(duō)台傳感器,同時從垂直、前視、左視、右視與後視共5個不同的(de)角度采集影(yǐng)像。其中,垂直攝影(yǐng)影(yǐng)像,可(kě)經過傳統航空攝影(yǐng)測量技術處理(lǐ),制作4D(DEM、DOM、DLG與DRG)産品;前視、左視、右視與後視4個傾斜攝影(yǐng)影(yǐng)像,傾斜角度在15°~45°之間,可(kě)用(yòng)于獲取地物(wù)側面豐富的(de)紋理(lǐ)信息。
  通(tōng)過高(gāo)效自動化(huà)的(de)三維建模技術,快(kuài)速構建具有準确地物(wù)地理(lǐ)位置信息的(de)真三維空間場景,直觀地掌握目标區域内地形地貌與所有建築物(wù)的(de)細節特征,可(kě)爲電力和(hé)水(shuǐ)利工程建設、地質災害應急指揮等提供現勢、詳盡、精确、逼真的(de)空間基礎地理(lǐ)信息數據支持和(hé)公共服務。


二、方案描述

       基于無人(rén)機的(de)傾斜攝影(yǐng)及三維影(yǐng)像建模方案以大(dà)範圍、高(gāo)精度、高(gāo)清晰的(de)方式全面感知複雜場景,通(tōng)過高(gāo)效的(de)數據采集設備及專業的(de)數據處理(lǐ)流程生成的(de)數據成果直觀反映地物(wù)的(de)外觀、位置、高(gāo)度等屬性,爲真實效果和(hé)測繪級精度提供保證。同時有效提升模型的(de)生産效率,采用(yòng)人(rén)工建模方式一兩年才能完成的(de)一個中小城(chéng)市建模工作,通(tōng)過傾斜攝影(yǐng)建模方式隻需要三至五個月(yuè)時間即可(kě)完成,大(dà)大(dà)降低了(le)三維模型數據采集的(de)經濟代價和(hé)時間代價。


三、方案組成

      基于無人(rén)機的(de)傾斜攝影(yǐng)及三維影(yǐng)像建模方案由數據獲取系統、數據處理(lǐ)系統、數據應用(yòng)系統3個系統構成。 

      數據獲取系統:MD4-100四旋翼無人(rén)機+5鏡頭傾斜攝影(yǐng)相機(代理(lǐ)産品)

      國内外傾斜攝影(yǐng)測量市場,工藝設計及理(lǐ)念比較先進,搭載MD4-100四旋翼無人(rén)機的(de)傾斜攝影(yǐng)相機是生産效率高(gāo)、生産方式靈活、機動快(kuài)速的(de)航攝相機,完全能夠滿足傾斜影(yǐng)像數據的(de)快(kuài)速獲取。四旋翼無人(rén)飛行器是一種能夠垂直起降的(de)多(duō)旋翼飛行器。系統采用(yòng)模塊化(huà)多(duō)核設計,通(tōng)過采集回來的(de)陀螺儀、加速度計、GPS位置、方向傳感器、高(gāo)度傳感器等信息進行姿态檢測和(hé)控制,采用(yòng)四個無刷電機作爲動力引擎,并通(tōng)過四個高(gāo)精電調進行速度控制,從而實現穩定飛行與自動駕駛飛行功能,完成多(duō)種任務。四旋翼無人(rén)飛行器内設有黑(hēi)匣子,能記錄飛行器執行任務時的(de)所有數據并實時下(xià)傳到地面控制站。四旋翼系統是由全碳纖維的(de)機體機構、地面站系統及軟件、模塊化(huà)的(de)機載設備、自動駕駛系統和(hé)其它外部設備構成。與無人(rén)機配套的(de)是索尼2010萬像素APS-C畫幅數碼相機x5,20mmF2.8定焦鏡頭x5,可(kě)地面遙控或自動控制同時拍(pāi)照(zhào),5部相機一鍵同時開機,一鍵同時讀取輸出照(zhào)片數據,全碳纖維結構專用(yòng)自穩雲台,用(yòng)于無人(rén)機傾斜攝影(yǐng)和(hé)快(kuài)速三維建模。



 數據處理(lǐ)系統:Smart3Dcapture三維建模處理(lǐ)軟件(代理(lǐ)産品,但也(yě)可(kě)選擇國産自主産品)

       以傾斜影(yǐng)像爲主要數據源,利用(yòng)法國的(de)Smart3DCapture實現智能化(huà)三維模型構建。Smart3DCapture是一套經過25年研發的(de)、基于圖形運算(suàn)單元GPU的(de)快(kuài)速三維場景運算(suàn)軟件,它能無需人(rén)工幹預地從簡單連續影(yǐng)像中生成最逼真的(de)實景真三維場景模型。無需依賴昂貴且低效率的(de)激光(guāng)點雲掃描系統或POS定位系統,僅僅依靠簡單連續的(de)二維影(yǐng)像,就能還原出最真實的(de)實景真三維模型。不同于傳統技術僅僅依靠高(gāo)程生成的(de)缺少側面等結構的(de)2.5維模型,Smart3DCapture ™可(kě)運算(suàn)生成基于真實影(yǐng)像的(de)超高(gāo)密度點雲,并以此生成基于真實影(yǐng)像位紋理(lǐ)的(de)高(gāo)分(fēn)辨率實景真三維模型,對真實場景在原始影(yǐng)像分(fēn)辨率下(xià)的(de)全要素級别的(de)還原達到了(le)無限接近真實的(de)極緻。


 數據應用(yòng)系統:AtlasGloble二三維一體化(huà)展示系統(自主産品)

       ATLASGloble平台上對三維實景數據進行展示及管理(lǐ),實現三維數據可(kě)視化(huà)漫遊,多(duō)源數據融合及空間查詢統計分(fēn)析等。愛特拉斯科技自主研發具有完全自主産權的(de)二三維一體化(huà)展示系統産品,重點攻克“空間分(fēn)析多(duō)維性、業務模型時态性、事件仿真虛拟性”相融合的(de)技術,真正實現了(le)“物(wù)聯網前端感知、應用(yòng)時态分(fēn)析、管理(lǐ)虛拟仿真、多(duō)維GIS空間分(fēn)析”一體化(huà)的(de)GIS可(kě)視化(huà)應用(yòng)創新模式,真正将三維的(de)發展帶入了(le)多(duō)維GIS時代。





四、方案特點

>>MD4-1000四旋翼無人(rén)機的(de)傾斜攝影(yǐng)相機是生産效率高(gāo)、生産方式靈活、機動快(kuài)速的(de)航攝相機,完全能夠滿足傾斜影(yǐng)像數據的(de)快(kuài)速獲取;

>>法國Acute3D公司Smart3DCapture實現智能化(huà)三維模型構建,它能無需人(rén)工幹預地從簡單連續影(yǐng)像中生成最逼真的(de)實景真三維場景模型;

>>AtlasGloble二三維一體化(huà)展示系統對海量、多(duō)源、多(duō)尺度的(de)三維空間數據,進行無級、無縫、全空間的(de)三維可(kě)視化(huà)浏覽,以及三維場景下(xià)的(de)查詢定位、漫遊飛行、空間分(fēn)析等應用(yòng)操作。


五、應用(yòng)領域

       随著(zhe)計算(suàn)機處理(lǐ)能力大(dà)幅提升,傾斜攝影(yǐng)測量加速普及, 在房(fáng)産、國土、城(chéng)管、智慧城(chéng)市、規劃、水(shuǐ)利、能源開采等行業領域的(de)應用(yòng)有更大(dà)的(de)發展。