无人机倾斜摄影技术在工程中的应用

戴登园

摘 要：无人机倾斜摄影技术作为一种新型技术，在现代测量中发挥着重要的作用。本文对其具体应用进行了重点探究。无人机倾斜摄影技术具有广泛的应用，具体体现在航线设计、地面观测、GPS布设、数据处理以及质量控制等方面。倾斜摄影无人机以搭载的多组镜头优势，可以对需要测定的目标进行多角度的拍摄，在提升信息密度的同时，也能使呈现的影像更为立体和直观。

关键词：无人机倾斜摄影技术;工程;应用

1无人机倾斜摄影测量技术

无人机傾斜摄影测量主要是通过无人机平台搭载5镜头相机，同时从5个方向进行摄影，即通过1个垂直拍摄的镜头和4个倾斜镜头来获取地表影像，实现大重叠度的多角度视角。拍摄像片时，飞机自动记录飞行的有关参数，如航高、飞机速度、重叠度和曝光点的POS数据，根据这些数据对倾斜影像进行分析和整理。倾斜摄影过程中，无人机可同时拍摄5个角度的影像数据。在这个连续时段中，同一个地物可以在多个像片上找到其影像。内业建模人员可以根据地物多个角度的影像快速实现地物的结构分析，并且可以选择众多影像中最清晰的1张对其进行纹理制作。通过建立三维模型和纹理的自动映射，可以建立其与实地完全相似的立体几何模型，为用户提供实景三维数据，用户可以获得极高的体验感，极大地拓展了无人机影像应用范围。无人机倾斜摄影具有机动性强，灵活性高、经济且快速等优点。航空摄影采用无人机平台，能够在小区域范围内快速高效地获取该区域高分辨率的空中影像，逐步扩大了超低空无人机的应用范围，应用前景广阔。对于国家航空航天监测体系而言，无人机无疑是一种重要的影像获取手段，逐渐从实验室阶段过渡到实际应用阶段。

2具体应用

2.1在地面观测方面的应用

在测量工程中，地面观测是其重要的工作环节之一。进行地面观测时，不仅需要对地面的平面特征进行观测，还需要对地面的状态、存在的目标等进行观测。传统的垂直摄影在观测时，往往只能从顶部入手，而无法观测到其他的信息，如与地面高度方面的信息。倾斜摄影技术的多角度拍摄特征，可以获知地面高度的变化。这些信息对于测绘人员来说具有重要的作用，通过为其提供高度信息，可以使测绘人员对地面不同高度的目标分析更为准确，也有利于提高其测绘分析的效率。

2.2在GPS布设方面的应用

在测量工程中，GPS布设也是其中关键的一环，有利于实现无人机摄像数据的同步，是提高工作效率和效果的重要途径。想要实现这一目标，就需要对GPS布设的精度有着严格要求。在完成GPS布设后，接下来要做的工作便是接收信号，可以说信号接收是在完成GPS布设的基础上进行的，目的在于更顺畅地接收测绘方面的数据。无人机在接收信号前，首先应保障其具有充足的供电，对于传统的垂直摄影方式而言，由于得到信息密度较低，需要扩大面积来完成对待测目标的摄影，无疑会延长摄影时间，因而需要无人机拥有更充足的供电。倾斜摄影是以多种摄影模组的形式存在的，可以用更少的拍摄次数来进行多角度的拍摄，大大缩短了摄影工作时间，能够有效降低无人机在供电方面的压力，扩大其摄影工作的范围，让GPS布设的工作效率提高到一个新的等级。

2.3在数据处理方面的应用

无人机在摄影完成后，需要对摄影采集到的数据进行处理和分析，从而为后续工作的顺利开展奠定扎实的基础。倾斜摄影技术与传统摄影技术相比，能够从多个角度来获取等待测试目标的信息，有效增加了数据处理的维度，获得更多的参考信息，大大提高了数据处理工作的效率和效果。此外，由于倾斜摄影技术搭载了预处理系统，可在摄影完成后利用这一处理系统来对数据进行初步处理，一些无效的数据能被有效剔除，大大提高了POS数据处理效率，使其精度和速度都提升到了一个新的高度。

具体来说，无人机数据处理使用的软件共包括两类，分别为Smart3D4.4.9、EPS2016三维测图软件。这两种软件具有不同的工作原理，如Smart3D软件构建三维实景的模型和测区正射影像的数据来源于无人机影像;EPS2016三维测图软件则是根据测区正射影像、三维实景模型来进行三维的测图。

相关工作者在处理无人机的影像前，首先要做的是对采集到的影像数据的处理工作，如筛选、剔除，将曝光度较高、成像模糊或重复的影像进行删除处理，否则Smart3D软件的处理工作将无法顺利完成;其次，便是对像控点的处理，可将其刺在影像上，并对空中的三角测量加以处理。在进行这部分工作时，由于POS数据会自动写进影像中，因此处理时无须再将POS数据导入，而是处理完像控点之后就可以进行空中三角测量的处理。此外，还可以从工程的实际需要出发，来对Smart3D软件的参数进行设置，软件便会自动构建;最后，利用EPS2016软件让二三维联动起来对地形图进行绘制。这样的测量方法能够提高测量的精度，降低地理环境对其的影响，提高其数据处理效率。

2.4在质量控制方面的应用

2.4.1数据获取控制

无人机在摄影中获得的数据较多，影响数据获取的因素众多，如摄影时间、角度、高度等。倾斜摄影技术由于能够从不同的角度来拍摄，通过对其进行对比、分析，可以大大提高测量工程中的无人机成像质量。与此同时，通过预先设计航线，保障了所拍摄的影像质量，当其不符合测量方面的要求时，可以通过补拍的方式，来降低测量工程工作中的误差。

2.4.2数据质量控制

数据质量对于测量工程来说至关重要，是决定其水平高度的重要因素。当无人机在拍摄完成后，POS可对GPS数据和拍摄的数据进行处理、分析，在此过程中，一些不连续的数据能够得到有效的补充。倾斜摄影可以大大提高数据的处理质量，可以使相关的数据信息更全面、更精确，因此，数据与传统垂直摄影技术相比，出现的不连续数据较少。与此同时，由于信息密度较大，也会大大提高数据补全工作效率。

结束语

着信息技术的发展，测绘技术也获得了良好的发展机遇。将无人机倾斜摄影技术运用到测量方面，成为相关工作者关注的焦点。这一摄影技术由于具有快速、高效、灵活、成本低廉等优势，使其逐渐成为测绘行业的新宠儿。将该技术应用到无人机上，实际上是通过做三维模型的方式，展现更为直观、真实的待测目标。

参考文献：

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