影像是实景三维建设的重要基础数据，对于不同等级、不同应用场景的实景三维建设，需要通过不同的影像采集技术来获取影像。
上一篇文章对数据采集设备（点击查看）进行了简要的概述，本期来看下不同设备之间如何相互配合应用。
Satellite image acquisition technology
卫星遥感影像采集通过搭载在人造地球卫星上的光学相机、SAR 等多传感器对地球表面进行观测，具备数据采集范围广、更新周期短、可重复观测、无国界限制、成本低廉的特点，主要适用于大范围（省级）实景三维模型的建设。卫星遥感影像主要应用于地形、地貌、地质等大规模数据采集，服务于大范围地形级实景三维建设，同时由于卫星具备全球观测、无国界限制的特点，在军事领域上取得很好的应用。卫星影像在城市级实景三维模型建设中也发挥着作用。目前民用卫星遥感影像分辨率达到了 0.3m，获取的地物纹理信息也越来越丰富。结合卫星变轨或相机侧摆等方式，同一地区的卫星重访周期也进一步缩短，能够获得多视角的卫星影像数据。
通过多角度纹理映射，解决传统的DEM 或DSM与DOM 直接叠加构成的三维模型中建筑物立面纹理信息缺失的问题，能够为实景三维建设提供更便捷、更精确、更具时效性的数据支撑。
Aerial image acquisition technology
航空影像采集通过搭载在航空器上的航摄仪，从空中对地面物体进行摄影采集数据。
根据影像采集的角度不同，可以分为垂直摄影与倾斜摄影。
按照摄影的实施方式可以分为单片摄影、航线摄影与面积摄影。航空影像采集技术成果具备影像幅宽相对较大、后处理难度较低、建模精度高的特点。
航空影像采集的技术路线包括资料准备、技术设计、航空拍摄、数据处理、质量检查等步骤。其中资料准备需要对摄区的地形、地势、地貌，气候条件，有无军事禁飞区，有无机场，有无大的干扰等情况进行了解和调查。航空影像主要应用于城市建筑、交通工程等较大规模的数据采集，服务于地形级、城市级实景三维建设。采用垂直摄影技术获取的影像可以制作高精度 DOM 或TDOM，与DEM 等高程数据融合形成地形三维模型。
Image acquisition Technology of UAV无人机影像采集一般通过在无人机上搭载五镜头倾斜相机、采用单镜头架构航线、双镜头摇摆拍摄方式或者采用多镜头混合拍摄等方式，从近低空对地物进行摄影。此采集技术具备便捷性高、适用性广，成本相对低廉的特点。无人机影像采集与有人飞机航空影像采集技术路线上非常相似，主要区别在于无人机飞行时间较短、飞行高度较低，并且本身承载能力限制了大型专业航摄仪的使用，测区面积较大时需要对测区分块测量。无人机影像主要应用于小规模区域的数据采集，或者作为大范围城市级实景三维数据采集的补充数据。无人机影像采集成本优势显著，随着其续航能力的进一步提高，将在实景三维数据获取工作发挥越来越重要的作用。冰柏科技根据项目需求，结合地形特征和模型要求，选择倾斜摄影设备和处理技术，提供空地一体化、贴近摄影测量、激光扫描等综合数据采集、多源数据融合建模解决方案。
Close photogrammetry technology贴近摄影测量是针对目标场景精细化测量的需求而衍生的一种全新摄影测量技术。由冰柏科技首席科学顾问张祖勋院士团队率先提出，是精细化对地观测需求与旋翼无人机发展结合的必然产物，旨在解决传统无人机航摄无法获取目标物体超高分辨率影像而导致无法对目标进行精细化三维构建的问题。贴近摄影测量是面向对象的摄影测量，以物体的“面”为摄影对象，通过贴近摄影获取超高分辨率影像，进行精细化地理信息提取。最先被应用于滑坡、高位危岩的地质调查与监测预警等场景，由于其高度还原目标对象三维精细结构的成果特点，也被城市精细重建、古建筑重建、水利工程监测等更多领域所采用。贴近摄影测量要求拍摄设备贴近物体表面进行影像采集，影像分辨率需达到亚厘米级、重叠率优于80%，尤其是针对建筑，空地联合影像采集是必备步骤。
采用无人机对建筑顶部进行贴近环绕航飞，保证对象无视觉死角。
利用地面影像采集设备，如新型的影像 RTK 系统，对建筑底部进行补拍，输出带有精准坐标的建筑底部影像。
将空、地影像进行联合处理，进而生成高精细实景三维模型。
利用贴近摄影测量技术获得实景三维模型成果，建筑纹理更精细、状态更真实，可以达到古建筑保护级别的数据成果要求。
同时，贴近摄影测量的模型成果也具备高精度的特点，采用 Mirauge3D全自动影像三维建模系统，支持多源影像联合建模，成图精度可以达到相关行业的需求标准。Excellent vision photogrammetry technology优视摄影测量技术以三维概略模型为数据基础，以无人机为载体，通过智能分析规划，进而自适应调整和优化采集视角，并全自动生成采集航线，最终形成高保真精细化三维空间数据的采集重建闭环。该技术主要是无人机厂商在开发，实现了面向复杂场景和复杂三维目标的全自动贴合式三维重建数据采集，将现有面向“场景”的厘米级三维数据采集方式提升为面向“对象”的毫米级三维数据采集。优视摄影测量技术中的“优视”二字，表示三维重建数据采集视角的智能优化选取。航空摄影测量多采用高空平面俯视和侧视，以一定重叠度的规则航线覆盖方式进行数据获取，该模式主要用于一般性规模场景的简略采集，具有外业操作、航线规划简单等特点。然而，在复杂场景下的高精细度数据采集，必然要求航线规划和数据采集更有针对性，需要通过贴合被采集对象达到更高的分辨率和重建效果。优视摄影测量技术结合了计算机空间几何分析的算力优势和无人机的机动性优势，建立了采集分析规划和三维重建结果之间的深度耦合。通过路径规划和重建评估的相互反馈，为无人机提供了在复杂空间进行精准、高效、多角度、贴合式采集的航飞功能，赋予了无人机设备更高级的图形感知能力，通过规划和重建的不断选代优化，提升三维采集重建质量。
Ground image acquisition technology地面影像采集技术通过将光学相机、激光扫描仪、定姿定位系统、同步控制器等多传感器集成于一体，以测量车作为载体，或者采用手持、背包等方式对建筑物、道路、室内场景、地下管线等进行拍摄获取成果数据。影像 RTK技术是实景三维地面影像采集的关键技术，将 RTK 技术与近景摄影测量技术相结合，可以在不固定测站、不设置控制点的情况下有效解决摄影测量依赖控制点的问题。在相机拍摄的同时，利用 RTK 获取每张影像对应的高精度位置、姿态信息，相比传统地面测量方式具有更高作业效率。地面采集到的影像可以用于地面激光扫描点云形成的三维模型表面的纹理贴图；同时，地面影像也可以与无人机航空影像结合，作为建筑物等模型立面纹理信息的补充，可使用 Mirauge3D全自动影像三维建模系统得到空地多源融合的实景三维模型，具备高精细度、高还原度的优点。地面影像采集技术在高精度部件级实景三维建设，以及室内、地下环境等对象的数据获取中有着重要作用，其主要不足之处在于采集过程要依靠人力，周期化采集的成本较高。冰柏科技则根据项目需求，结合地形特征和模型要求，选择倾斜摄影设备和处理技术，提供空地一体化、贴近摄影测量、激光扫描等综合数据采集、多源数据融合建模解决方案。《实景三维科普》系列
接下来将会推出影像处理技术、模型构建等系列文章
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本文标签：实景三维 采集设备 实景三维中国 无人机
发布时间：2023/12/19 16:00:20 文章来源：实景三维建模_数字孪生解决方案_冰柏科技 阅读量：4213
