国家级大会圆满落幕!大雁云亮相2022中国地理信息产业大会
8月11-12日,以“推进时空信息新基建 开拓数字经济新蓝海”为主题的2022中国地理信息产业大会在安徽省合肥市滨湖国际会展中心顺利召开。大会由安徽省人民政府指导,中国地理信息产业协会、合肥市人民政府主办,安徽省自然资源厅协办,共吸引近1000家科研机构和企业参加。大会期间,发布了中国地理信息产业发展报告(2022)。据悉,2021年,我国地理信息产业产值达7524亿元,同比增长9.2%,规模继续扩大,结构持续优化,基础不断增强,创新成果丰硕,展现出很强的发展韧性。大会同期举办了首届中国地理信息高新技术成果展,参展企业80余家,展览面积10000㎡。成果展全面展示了地信行业最前沿的地理信息及相关领域技术、软硬件产品、解决方案、创新应用等最新成果。专攻及可视化应用案例等。(首届中国地理信息高新技术成果展开幕式现场)展会现场,大雁云工作人员耐心地为观展群众介绍亮相的产品、讲解,观众在一旁仔细聆听、积极提问,双方实现良好的互动交流,气氛十分融洽。现场的观众通过大雁云案例墙扫码,实时体验了云重建的模型效果。也有观众特意留住脚步,驻足围观了大雁云工作人员演示客户端操作、展示项目成果等,直观地感受大雁云的魅力。(展位期间大雁云展位互动现场)12日14点,展会落下了帷幕。13点整,分论坛“实景三维城市建设与赋能”暨中国地理信息产业协会实景三维城市工委会成立大会正式开始。瑞云科技商务总监刘明燕,代表大雁云以委员代表的身份参加了此次大会。(大雁云代表收到的实景三维城市工委会委员证书)成立大会上,中国地理信息产业大会会长李维森为委员工作者们颁发了证书。自然资源部总规划师武文忠,中国工程院院士郭仁忠与在场来宾一同见证工委会成立。(工委会成立大会现场)自2022年2月,自然资源部发布《关于全面推进实景三维中国建设的通知》后,业界吹起了全面推进的号角。在实景三维中国建设中,大雁云属于新型基础测绘里的数据处理环节。基于庞大的云计算算力资源与ContextCapture软件共同研发的实景三维建模核心技术,大雁云可以高效发挥处理巨量影像数据并快速建模的优势,轻松满足实景三维中国建设中海量城市数据处理的需求。大雁云案例成果展示[实时浏览云重建模型戳我]大雁云身为中国地理信息产业协会会员单位,同时兼任实景三维城市工委会委员所属单位,未来将融合自家产品和新技术,跟随协会和工委会一同推进实景三维技术进步和应用广泛推广,聚焦在城市服务和建设中的应用,助力新型基础测绘体系建设。本文《整理发布,如需转载,请注明出处及链接:https://www.dayancloud.com/news/post-id-1239---相关阅读推荐:
2022-08-19
三维实景建模哪家好,大雁云用起来怎么样
ContextCapture、PIX4D大家都比较熟悉,最为资深,建模效果好。PIX4D适合小面积建模,建模效果欠佳,但从数据采集到生成输出模型的整条业务都有涉及的产品。大雁云算是后起之秀,是近几年结合云计算的SaaS产品,主打的特点是,适用于大面积倾斜摄影建模,处理大数据毫不吃力,支持多格式成果输出,另外最显著的特点是发挥出云计算处理的“快”,而且是其他技术无法比拟的快。而且,大雁云是和ContextCapture三维实景建模技术这块,达成深度了合作,所以它是国内首家和CC合作的云计算平台,结合自身云计算、秒级调度技术优势以及CC三维实景建模优秀建模技术,两者各取自身优势成就了大雁云这款。全SaaS化实景三维云计算平台。超强算力大雁云的诞生算得上是台下十年功的产物,其所属公司瑞云科技(全名深圳市瑞云科技有限公司)在云计算方面,已经有10年上经验,这家公司专门做视觉云计算的,10年来,他的机房数量,严谨点应该是云算力基础设施硬件,可以排进亚洲前1,目前算力节点总数50000+。针对大雁云三维实景建模服务,公司提供数千+算力节点支持,可轻松满足用户各场景的算力需求。弹性扩容大雁云有那么多算力节点,怎么分配给用户进行处理呢?大雁云配备了高效操作的调度系统,这是瑞云自研的MUNU调度系统,是真的有点厉害,可秒级调整算力节点数量,单个三维实景建模作业支持1000节点导模生产。高速传输大数据文件最烦龟速传输,这方面,大雁云自研镭速传输引擎,带宽利用率高达96%,支持各类TB级别大文件和海量小文件高速传输。操作便捷大雁云是三维实景建模全自动化SaaS化云计算平台,在操作方面追求简单便捷。操作过程可分为四部:上传照片、空三解算、三维建模、成果预览下载及分享,这里说明一下大雁云支持输出 OSGB、OBJ、3D Tiles、LAS、可编辑的OBJ,3MX,FBX格式,可以导入各种三维GIS应用平台。另外他建成的模型可以通过链接分享给他人查看,他人直接从链接就能进去旋转、放大缩小模型。最后提到安全,大雁云数据中心通过了ISO27001安全认证,还有得到了保护数据内容安全的权威TPN认证,有一点,让用户放心的是,大雁云建模前会与用户签订保密协议,全流程保证用户的数据绝对安全。而且在大雁云进行完三维实景建模后,数据会全部自动销毁。也就是有法律和物理销毁数据双重保障。如果你本地算力不足、工期赶、数据量大,想节省成本,建议可以去试试。本文《整理发布,如需转载,请注明出处及链接:https://www.dayancloud.com/news/post-id-1238---相关阅读推荐:
2022-08-08
倾斜摄影实景三维建模效果较好的软件推荐
作为一项测量技术,倾斜摄影实景三维建模可以以大范围、高精度、高清晰的特点获取复杂场景的外观、位置、高度等属性信息,从而为真实效果和测绘及精度提供保证。相较人工建模,倾斜摄影三维建模可以快速节省时间和金钱成本。以前采用人工建模要花费至少1-2年,同样的工程量现在倾斜摄影建模却只需要个把月(3个月左右),当然,时间也可以更少,出来的模型可以更精密,就看用的软件是什么。今天为大家小小推荐几款行业内普遍认可、建模效果好的软件或平台: CaptureContext软件经过25年的研发才面向市场,倾斜摄影三维建模这块技术很成熟,在国内市场口碑都是:建模效果好!CaptureContext软件具有无限的扩展性。这个扩展性优势是:有别于市场上其他照片建模软件,它可将巨量的无人机建模数据,依硬件条件分幅处理。其中必须提到它卓越的精确度。即使是大的航拍影像数据集,CC都可以创建一个完整的3D网格模型。即使影像数据少,CC也能够准确、平整地构建垂出建筑物的大体轮廓。这个算法很强。 大雁云大雁云作为国内少有的全SaaS化,倾斜摄影实景三维建模效果速度以及出模精度杠杠滴,云计算这块算力充足,可支持云建模,单个倾斜摄影三维建模作业支持1000节点导模生产,侧面说出它的调度能力也是很强的。值得一提的是,大雁云的建模算法技术是Bentley软件公司ContextCapture软件的实景三维建模核心技术,因为双方达成了建模算法技术的战略合作。ContextCapture软件针对大场景大规模的倾斜摄影三维建模,很有优势,不仅能带得动这么海量影像数据的处理,最后还能出高质量的建模效果。锦上添花的是,ContextCapture软件加上云计算,也就是大雁云,将从建模速度这块的优势发挥到最大,而且使用大雁云无需购买软件许可证,用户按需付费,按需使用,灵活性强。以前没有云计算,ContextCapture软件是这样处理的:一个场景由100个瓦片组成,没有云计算资源,一台机器(相当于1个算力节点)跑需要100个小时,而大雁云从自己的数据中心挑出100台机器,1个小时就可以跑完!有对比就有差距,这个速度大家想象一下有多快,大雁云的开启光速时代也不是没有可能。此外,大雁云的优势还有哪些呢?操作便捷大雁云操作界面与ContextCapture软件相似,所以会用CC,就会用大雁云。大雁云整体的操作过程会更简单便捷,四步即可完成倾斜摄影建模:1.上传照片2.空三解算3.三维建模4.成果预览、下载与分享(模型输出格式支持: OSGB、OBJ、3D Tiles、LAS、可编辑的OBJ,3MX,FBX格式)当然,传照片之前需要注册一个账户,不过现在注册即送200元大雁券,约免费重建2000张照片,普通会员约免费重建50GP任务!超强算力这里再补充一下大雁云的云计算资源,目前大雁云官网显示,背靠公司瑞云科技算力节点总量50000+,分配给大雁云的算力节点有数千+,充足的算力可轻松支持各类、倾斜摄影建模项目。此外,它还有自己的调度系统,用户随用随调。传输这块,大雁云也有自己自研传输引擎,能够支持高速传输、下载。安全可靠相信测绘行业人士都普遍担心关于数据安全这块,但不用担心,瑞云科技本身就有影视动画云渲染服务,对于安全这块极其重视,目前已成为全球可信赖的合作伙伴(TPN权威认证),数据中心亦通过ISO27001安全认证。同时,进行倾斜摄影建模的时候,也会签署保密协议,保证全过程的数据得到安全保证,模型建完全部数据也会自动销毁。以上是关于效果较好的软件、平台介绍,之后看到实景三维建模、倾斜摄影建模,记住是同一个概念即可,都可以用这些平台去建模。本文《整理发布,如需转载,请注明出处及链接:https://www.dayancloud.com/news/post-id-1237---相关阅读推荐:
2022-08-08
城市高楼与高山等高落差区域倾斜摄影三维建模
1. 高楼航飞的建模难点在现目前的技术水平下,随着建筑物高度增加,建模的难度就会提升。一是高楼会增加作业的风险,无人机撞高楼或者失控伤人概率增加。二是随着楼高增加,高层的高楼部分重叠度急剧下降,导致模型楼顶拉花,空洞严重。△某百米高楼建模效果 2.高楼航飞解决方案一般来说,相机的视场角是由传感器尺寸和焦距决定,航测相机的视场角是固定的,相机相对被摄物体越远,拍摄的内容物就越多,距离越近拍摄范围就越小。在城市区域作业时,由于楼层过高的原因,高楼上层区域和地面的重叠率会有明显区别,楼层越高,重叠率不足越严重,模型顶部出现空洞、拉花、扭曲等现象的概率也就越大。为解决高楼对重叠率的影响,可以用以下几种方法:- 增大飞行重叠率以很高的重叠率飞行来保证楼顶实际重叠率,这种方法适用于高楼密布的测区。一般而言,航拍时覆盖的影像越多,所包含的空间和纹理信息就越多,建模的效果就会越好。对于高楼而言,适度的提高重叠度对于模型效果有很大的改善。不过,过高的旁向重叠度会急剧降低外业数据采集的效率和内业数据处理的效率,空三分层等问题的概率也会提升。所以建议客户根据实际情况,合理增大飞行重叠率。- 部分补飞对于高楼不多的测区,大多按照航向80%,旁向70%的重叠率进行飞行作业,针对重叠度不够的高楼可以后续再进行单独补飞。- 增大相机焦距在分辨率、重叠度相同的条件下,长焦距镜头能够增加楼顶的实际重叠度和保证足够安全的航飞高度,实现高楼更好的建模效果。不过,研发人员在实验时发现,利用长焦距镜头采集的数据和图像信息在建模时出现了比较严重的屋檐下拉花现象,这是因为在地面分辨率相同的情况下,镜头焦距越长,无人机航高越高,屋檐下面的盲区就越多。如下图所示,相对于短焦镜头来说,长焦镜头被遮挡的视野更多。因此,对于倾斜摄影而言,并不能单独追求焦距的长或者短。焦距的长短与模型的效果、航飞效率等密切相关。航高与建模效果存在一定的矛盾关系。 三、山地航飞高落差山地区域的数据采集与建模任务同样让人头疼,特别是在云贵川某些地形起伏较大的区域,常规的作业方式难以满足项目需要。1. 山地航飞的建模难点由于山地高低落差较大,普通的飞行方式满足不了重叠率和分辨率的统一,容易存在地势较低地区重叠率高、分辨率低,地势较高地区重叠率低、分辨率高的问题,造成数据处理空三分层或者建模后效果差的问题。2. 山地航飞解决方案为避免以上问题的出现,山地飞行一般采取以下几种飞行方式:- 分层飞行高低落差大的区域单一飞行高度无法满足建模要求,采取随山地起伏进行分层的方法飞行,尽量保证飞机相对于山体的高度一致。需注意以下几点:1. 单层航线比较小的话,可以一个航线飞完暂停,重新上传下一个航线,不用重新起降飞机,节省电。2. 分层航线注意每次换航线之前更改合适的返航高度。- 仿地飞行地面站导入测区DEM高程文件,基于高程文件生成相对于地面高低起伏的航线用于航飞建模(此方式多用于多旋翼)。不过仿地飞行需要导入数字高程模型,设置航点,事先需要先飞行一次,与分层飞行方式相比,增加了作业时间和作业量。此外,仿地飞行无法对高压线等高层危险物做出很好的规避,在实际作业中,的确有客户因为没有设计好航线造成无人机挂高压线或者撞基站的情况发生,所以建议客户根据实际情况,合理使用仿地飞行。 △航片中的基站- 贴近摄影测量贴近摄影测量是利用拍摄设备贴近物体表面摄影,获取(亚厘米级)高清影像,并进行摄影测量处理,从而恢复被摄对象的精确坐标和精细形状结构来解决精细三维模型,弥补了其他摄影测量无法达到的精度要求,可以为建筑物、地质等物体的数字化重建提供一种有效的补充手段。某些山区高低落差过大,坡度过陡,分层飞行和仿地飞行都无法有效解决,这时利用无人机进行立面扫描可有效解决高落差、坡度陡山区的立面测量。贴近摄影测量总结:1. “贴近”与“倾斜”融合,通过两种方式进行融合来提高模型的精细程度。2. 优化拍摄方式,加上每组照片的位置信息。3. 把技术应用到项目中。---相关阅读推荐:
2022-01-25
倾斜摄影测量在实景三维建模中的关键技术研究
三维城市运用描述城市地上景观的三维模型来表达数字城市空间信息,是表达城市信息的重要载体,对城市规划、建设、管理和应急响应有着及其重要的作用,三维城市已经展现出其较高的经济价值和应用潜力。传统的三维城市模型生产制作是结合遥感影像图和地形图,得到精确的、可靠性强的建筑物模型、道路模型及其他景观小品模型,将组成城市要件的各类三维模型集成为三维城市场景,这种方法适合于普通精度的三维城市建模,但是对于高精度、高仿真、大区域的建模,传统方法势必需要投入更多的作业人员,其建模速度、效率以及时效难以满足三维城市的应用。 1、倾斜摄影测量概述 1.1 倾斜摄影测量技术倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术,它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像,将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。拍摄相片时同时记录航高、旁向重叠度、GPS坐标数据等,为后续三维建模的分析整理提供有利条件。 1.2 倾斜摄影技术特点将无人机倾斜摄影测量技术应用于构建三维城市,具有以下特点:第一,可操作性强。获取数据途径简便快捷,后续无需作业人员再次现场拍摄;数据处理主要通过计算机软件解算,自动化程度高;第二,三维模型更接近真实场景。相比于只从垂直角度拍摄的正射影像,大量倾斜影像可提供建筑物多角度纹理信息,补充地物的侧面细节,使建模效果符合人眼真实场景,弥补了人工建模仿真度低的缺陷;第三,投入成本低。在相同的拍照时长中获取五倍数据,大量数据为批量进行特征点提取和同名点匹配提供先决条件,缩短节省建模时间,节约劳动力成本;直接获取建筑物多面信息,减少航拍次数,降低仪器损耗;第四,具有较大的视场角。增添倾斜角度的航摄相机后,可根据倾斜摄影相机安放角度不同,可适当调节视场角。 2、倾斜摄影测量在中的关键技术研究 2.1 试验区概况本次试验位于山西省东南部的某县城,地处上党盆地西侧,东望太行与长治县搭界,西枕太岳与沁水、安泽为邻,南接高平、北毗屯留,地势西高东低,呈三级阶梯状。该地属温带半湿润大陆性气候,气候温和,四季分明,年平均气温9.2℃。摄区地势平坦,房屋建筑密集,建筑高度适中,航摄面积约为40.5km2。 2.2 倾斜影像数据获取利用北京四维远见SWDC-5倾斜航摄仪对试验区进行倾斜摄影,东西向竖直飞行19条航线,设置67×19个曝光点,获取下视和斜视共计6365张真彩色航空影像以及下视影像原始POS数据。相片航向重叠和旁像重叠为70%,飞机相对航高750m。SWDC-5相机的摄影倾角为450、相幅大小8176×6132、下/斜视焦距为82.1mm/50.7mm,同时在航摄区域内布设了密集的相控点和检查点,采用WGS-84坐标系,其精度满足1:1000大比例尺成图要求。SWDC-5倾斜航摄仪由五台非量测型的相机集成而成,由于非量测型相机不能提供内方位元素,且在相机安装调试阶段会产生一些残余相差,这样会造成较大的光学畸变,所以在航空摄影前需要对相机进行严格标定,通过检校获取相机内方位元素和各项畸变参数。采用空间后方交会数学模型对非量测相机进行检校,解求出相机内外方位元素及畸变参数。由于本试验采用的是“下视影像POS数据+相机相对位置关系”的方式进行数据导入以恢复倾斜影像粗略的外方位元素,为了获得下视相机与侧视相机之间安装的相对位置关系,在执行航拍任务前需要在检校场对倾斜相机进行平台检校,同时为了保证倾斜影像外方位元素的精度,在下视影像POS数据导入之前,需利用下视影像、下视相机参数及下视影像粗略外方位元素进行空三解算,以获取下视影像精确地外方位元素。 2.3本试验采用Smart3Dcapture建模软件进行全自动快速建模生产,其生产流程如下: 2.3.1数据预处理首先创建photos.csv文件,其中包括倾斜影像数据的存储路径及下视影像的POS信息;其次创建cameras.csv文件,该文件记录每个相机的像素、像幅、焦距、主点、相机旋转参数方向参数及相机之间相对位置姿态参数等信息,主要用于创建空三工程时设置相机参数;最后根据创建好photos.csv和cameras.csv文件由工具生成block.xml文件,xml文件记录了工程的影像POS信息和相机参数信息。打开Smart3D Capture Master,导入预先生成的block.xml文件,软件自动根据block文件创建工程。导入block文件后,检查影像排序和相机旋转方向是否正确。 2.3.2空三加密检查无误后,输入相应的数据参数提交空三工程。Smart3D首先会对五个视角的影像进行大量特征点提取,对获取的特征点采用多基线多特征匹配技术自动匹配同名点,然后采用光束法区域网平差进行整体平差计算,剔除粗差点。反复进行平差计算、点位调整,直到空三结果满足要求,输出空三加密报告,实现多视角影像空三解算,最后得到每张影像精确的外方位元素及消除畸变差的影像,以供后续三维重建使用。 2.3.3三维模型构建Smart3D系统的三维重建过程是基于瓦片技术,本次试验把建模区域共分割成为672个300m×300m的“Tile”,将每一个瓦片打包建立成为一个任务,利用消除畸变差的多视影像和空三优化后的高精度外方位元素构建立体像对,采用多视影像密集匹配技术生成地物超高密度三维点云,然后按照设置的优先等级对分割区域内的三维点云构建不同层次细节度的不规则三角网(TIN)模型,通过三角网优化及简化后生成带白模的三维模型,然后在经过畸变差改正和匀光匀色处理后的影像上全自动提取位置对应的纹理信息,并将其映射到对应的模型的三角面片上,实现纹理贴附,最终生成纹理清晰逼真的城市三维模型成果。 结束语综上所述,利用SWDC-5倾斜航摄仪和Smart3Dcapture建模软件生成的该县城的三维模型平面精度较高,从该县城的三维模型成果展示中可以看出,模型完整,纹理真实,尤其对立面细节上表现良好,能够将建筑的悬挂及镂空部分构建出来,真实地反应了地物地貌特征。本文《整理发布,如需转载,请注明出处及链接:---相关阅读推荐:
2021-12-23
无人机倾斜航空摄影在三维实景建模中的应用
在无人机传统倾斜摄影建模系统运行过程中,主要是在工作面中心进行相机的垂直竖立。随后沿四个方向分别布设一光轴与水平面成450的相机,上述布设方式虽然可以获得多张影像,但是不同角度影像覆盖度、重叠度较高,额外工作量较多,再加上无人机飞行中倾斜角度控制问题,导致实际运行效益不佳,因此探究无人机倾斜摄影实景建模新方式具有非常重要的意义。 1、无人机倾斜摄影的优势 1.1 精确性能够借助无人机的视野优势以及特殊的摄影技术对城市中实际的地形地貌、建筑物以及道路交通情况进行准确测量,准确到将建筑物的位置、尺寸、高度以及外观等数据全部获取并显示出来,最大限度的反映出城市中物体的真实参数。无人机倾斜摄影和传统的摄影技术有显著不同,在城市三维模型的建立过程中应用无人机倾斜摄影技术能够快速高效的完成建模任务。 1.2 低成本性原始的城市三维模型建立过程首先需要对地面的各种物体进行参数测量,测量所得到的数据还需要很多技术人员花费大量的时间将其转变为建模所需的数据,期间要进行大量的数据校准工作。如果一些数据信息采集有误,则需要重新进行地面物体参数测量工作,在此期间由于技术落后而产生了大量的重复性工作,花费巨额的经济成本。而无人机倾斜摄影技术则在传统测量技术上实现了突破,在采用无人机倾斜摄影进行城市三维模型建立时,地面物体数据测量工作和城市认为模型建立工作几乎可以同时完成,节省了大量的人力、物力。除此之外,无人机倾斜摄影在完成地面物体空间测量工作的同时,还能得到很多其他类型的相关数据,这也为城市建模工作的横向发展和纵向延伸奠定了基础。 1.3高效率性显而易见的是,利用无人机倾斜摄影测量技术能够极大程度的提高城市三维建模的效率,简化了工作流程,可以说在城市三维建模领域中是一种技术革新,这使得原来并不准确的城市三维模型建立过程变得精确,使得复杂的建模工作得以简化,为建模的后续工作提供了强有力的技术支撑。 2、无人机倾斜摄影技术要点多视影像联合平差技术是无人机倾斜摄影技术中第一个技术要点,利用多视影像联合平差技术能够规避传统测量技术数据处理不灵敏的缺陷,在对影像遮挡问题的处理上游刃有余,测量过程中点和线的连接得到了明确,为城市三维建模提供了较高的数据准确性。无人机倾斜摄影技术的第二个技术要点是多视影像密集匹配技术,此项技术的应用使得地面物体影像测量的分辨率得以保证,借助于多视影像密集匹配技术还能够在一次测量中获取更广范围的地面物体参数信息,地面物体的边缘、侧面以及纹理信息等都能够进行整合而形成相对统一的二维数据,这些二维数据借助于多视影像密集匹配技术则能够转化为城市三维模型数据。在多视影像技术的帮助下,可以及时将地面建筑物的各类数据扫描表达出来,形成相对较为全面数字表面模型。但是在实际测量建设工作开展过程中,受到角度和尺度的差异,很可能出现建筑物遮挡以及阴影等现象。 3、无人机倾斜航空摄影在中的应用 3.1 起始数据的处理无人机倾斜摄影技术在应用中得到了各个行业的青睐,同时在技术中有着一定的重要保障。其中起始数据的处理在建立中始终处于三维建模以上,才能保证数据的精准性,同时也包括了POS数据的应用。在进行信息数据中的处理以及保存中,其旁向重叠度要保持在50%以上,航向重叠度要保持在80%以上。在进行数据存储管理中,要结合相机的视角进行拍摄,同时将拍摄的信息进行分类存储,以便于在后期检测发展中提升数据检测的精准性。另外,在进行起始数据保存以及处理中,当数据数量累计较大,会出现失真以及误差等问题,可以加入POS数据对拍摄影像进行控制。通过Smart3D专业软件也可以对数据进行分析处理,在利用该软件过程中,通过多角度对影像数据分析,并生成相应的高密度点云,在此基础上进行全自动纹理处理,准确并快速的生成城市中的三维场景。 3.2 空中三角测量无人机倾斜摄影中的测试摄影数据要保证测量的精准性,才能保证三维场景应用的精准性,然而对于传统的影像数据处理来说,应该应用同名像点自动量测算法,但是对于无人机倾斜摄影应用在测量中,在影像获取中,其数据不应单单只满足正视角度,其拍摄中的视角还应包括倾斜角度中的影像拍摄,所以在拍摄中传统的算法以及应用已无法满足拍摄中的实际需求。POS系统中的观测值可以作为多角度影像数据中的元素位置,并通过多个坐标中的信息,根据连接点进行相应的测量,经过区域网生成相应的报告,同时为图像自身的空间布局奠定坚实的基础保障。 3.3 密集点云的生成无人机倾斜摄影技术中的密集点就是通过多视影像的处理得到的模型DSM,有利于后续影响的生成。当获取到DSM数据后,要通过相应的滤波处理,同时还要进行数据匹配,直到最后得到DSM。当无人机摄影技术出现影像数据丢失的情况时也会影响三维建模,出现这种情况时,人工编辑人员要进行相应的控制,降低问题发生的概率。 3.4 构建TIN模型无人机倾斜摄影在模型构建中,要结合周围的实际情况构建相关模型。构建TIN模型时要对高密度中的点云数据进行相应的处理,为模型精准度的构建进行相应的数据处理,提升数据建立的精准度,保证后续工作发展构建的精准度,构建模型的顺序如下所示:第一,采集不同角度的影像信息,参考逐像素进行数据匹配;第二,通过多角度匹配冗余信息,在进行匹配过程中,一定要尽量避免并减少匹配带来的影响,提升算法中的同名坐标匹配率,更加方便与并行算法中的三维点数据;第三,TIN模型构建过程中,要从不同角度上进行模型的构建,通过三角网的优化对比下,将其内部的尺寸和原始影像进行相应的调整,同时对原始的分辨率进行调整,通过曲面变化进行不断优化和调整,最终获取TIN模型中的矢量架构。 3.5 自动纹理关联在科学技术的不断发展下,无人机技术在应用中实现了多种技术的相互融合,在发展中受到各个行业领域的广泛应用。无人机技术包含了自动纹理映射技术,无人机倾斜摄影技术在应用中主要基于瓦片技术,在进行应用过程中将整个建模区域分为多个大小的瓦片,每个瓦片中的大小瓦片建立起一个相应的任务,并计算出各个节点,在进行相应的配准,为带有纹理的模型建设多种细节,方便各个文件组织进行不断的优化,提升分层次的浏览效率,以便于更好的生成三维场景。 结束语综上所述,无人机倾斜摄影技术在城市三维建模中起到的重要作用不言而喻,与传统的城市地面物体测量和建模技术相比,该技术具有便捷性、高效性以及低成本性等优势。除城市三维建模以外,此项技术还有更为广泛的应用需求,应该予以大力推广。本文《整理发布,如需转载,请注明出处及链接:https://www.dayancloud.com/news/post-id-1206---相关阅读推荐:
2021-12-07
无人机倾斜摄影的城市三维建模方法优化
传统的三维城市模型生产制作是结合遥感影像图和地形图来得到精确、逼真的建筑物模型、道路模型及其他景观小品模型,将组成城市要件的各类三维模型集成为三维城市场景。这种方法适合于普通精度的三维城市建模,但是对于高精度、高仿真、大区域的建模,传统方法势必需要投入更多的作业人员,其建模速度、效率及时效难以满足三维城市的应用。三维城市建模也可以利用三维激光扫描获取地面三维几何数据,运用激光测距原理快速建立物体三维模型,但是该方法不能解决纹理数据获取和处理的问题,纹理贴图依然需要依靠大量人机交互来完成,无法提高城市三维建模效率和城市三维模型的逼真度。 一、 无人机倾斜摄影测量技术1. 无人机技术无人机是利用无线电遥控和自动程序控制的无人飞机或飞行器,包括固定翼、多旋翼、飞艇、直升机等多个机种。无人机具有机动、快速、经济的优势,其结构简单、机体重量轻、使用成本低、数字化和智能化程度高,应用范围和领域更为广阔,在快速获取国土资源、自然环境、应急救灾现势数据及测绘领域有着突出的效率和优势。2. 随着航空摄影技术的创新和发展,倾斜摄影测量技术扩大了遥感影像的应用范围,颠覆了传统航空摄影只从正摄角度采集影像的方式,其运用多角度相机同步获取地面物体各个角度高分辨率的航摄影像。运用倾斜摄影测量技术生产的三维模型真实地反映了符合人眼视觉的城市场景,它结合GNSS技术,将三维城市纳入城市地理信息框架,展现出全面丰富的地理信息,在提升用户体验度的同时大大降低了三维城市建模的成本。无人机倾斜摄影测量技术特点如下:1)无人机飞行高度低,多角度相机组能够多方位、高覆盖获取地物顶面、侧面影像数据。2)相邻影像间航向重叠度和旁向重叠度高,影像表达内容丰富。3)少量的人工干预,自动化的影像匹配、建模,主要过程由计算机完成。4)实体侧面纹理可见:传统的数字正射影像图主要获取实体顶部纹理,而倾斜摄影技术能够同时映射侧面纹理。5)综合成本低:无人机倾斜摄影测量技术在数据采集和城市三维模型生产方面具有更高的效率,可以减少时间和人力成本。3. 国内外发展情况无人机出现于1917年,早期无人机主要应用于作战、侦察和民用遥感。20世纪80年代以来,随着计算机技术、通信技术的发展及各类硬件传感器的面世,无人机性能得到不断提高,应用范围和领域不断拓展,续航时间和载荷重量大幅提高。本文探讨了摄影测量技术在三维城市建模过程中的各个关键技术环节,充分利用大量倾斜影像以实现城市的三维模型建设。HereMap面向全球发布了柏林、米兰、马德里、洛杉矶等城市的高分辨率倾斜摄影三维城市模型。其发布的所有倾斜模型都是利用低空飞行器包括无人机采集的倾斜影像重建而成,大区域的倾斜模型被分割为均匀的区块,建立细节层次模型并发布至网络,使用户能够在线浏览城市实景三维模型。我国的武汉、上海、天津、柳州等多个城市已经开展了基于无人机倾斜摄影测量技术三维城市的研究和模型生产,倾斜摄影测量城市三维建模技术已经用于可视化、城市空间规划和辅助决策等。 二、 基于无人机倾斜摄影的三维城市建模方法分析中国、美国及欧洲部分国家正在开展基于的三维城市模型生产和应用,对于城市三维建模,无人机倾斜摄影测量技术有以下优势:1)无人机机动性强、成本低,能够满足多种尺度的摄影测量数据采集。2)能够快速处理大范围场景的倾斜影像,建立具有高精度的真三维模型。3)高分辨率影像自动贴图,能够提高三维模型的生产效率。4)是可量测、可定位的三维模型,模型数据可以直接进行网络发布和共享应用。无人机倾斜摄影测量技术利用航空影像快速数据获取方法,可以一次性处理多幅影像,建立区域初始实景三维模型,该技术能够节约大量人工建模时间成本,提高三维城市发展的效率。利用无人机倾斜摄影影像进行三维城市模型的生产流程如下图所示。在实际的生产处理过程中,受无人机等设备、大气环境及软件算法的影响,实际模型会有一定的畸变和错误,引起视觉误差和应用障碍。主要的模型畸变及原因有:1)无人机姿态变化和颠簸影响影像重叠度、几何畸变等,造成模型凸包、破洞等。2)大气环境噪声引起的模型飞面、凸包等。3)不同时段光照引起的模型纹理不均匀、破洞等。4)像主点落水而引起的水面缺失等。5)影像分辨率不足或影像模糊而引起的地物模型边缘平滑等。引起模型缺陷的原因是多样的、复杂的,这也是当前阶段基于无人机倾斜摄影测量技术进行三维城市建模所面临的不可避免的问题,采用无人机倾斜摄影测量技术快速、高效生产三维城市模型并提高三维城市模型质量是亟待解决的问题。 三、 基于无人机倾斜摄影三维城市建模优化方法如前文所述,基于无人机倾斜摄影测量技术生产的初始三维模型通常有若干种畸变类型,某些畸变是由工程实施过程中难以避免的客观原因造成的,这种情况下,初始生产的实景三维模型难以满足应用需求。通过分析三维城市模型建设现状和模型成果的缺陷可知,现状三维城市模型需要改进的方面有:1)几何修复:对破洞进行修补,凸包抹平并还原,删除飞面等碎部。2)细部整饰:重要地物和标志物的三维模型整饰或替换。3)纹理修补:替换和修补不均匀纹理、清晰度不够的纹理等。实际上,纹理映射和曲面平滑始终伴随着几何修复的过程,如何在几何结构修复的同时提高从倾斜影像中提取纹理的速度,是目前主要的问题之一。1. 无人机倾斜摄影测量三维城市模型的二次处理结合传统建模的优点和成熟技术,对无人机倾斜摄影三维成果模型中需要改进的地物目标或区域进行二次处理的技术路线如下图所示。2. 利用空三成果快速修复模型摄影测量是根据若干均匀分布于区域内的控制点,运用立体测图技术,计算得到匹配加密点的高程和平面位置。空三加密过程是基于倾斜摄影测量技术三维建模的重要步骤,空三运算后的影像是经过校正和绝对定向的,多张影像间的同一匹配点能够准确叠合,影像上的任一点均具有空间几何信息,即具备定位性质和可量测性。系统性的无人机倾斜摄影测量三维重建成果包括初始化重建三维模型和空三加密成果,两个成果间具有内在的联系,Acute3D、街景工厂及其他倾斜摄影测量软件通常仅展示空三加密结果,利用系统性的成果特别是空三加密成果是提升模型质量的一个途径。开发一套模型辅助编辑系统,导入空三加密成果和初始化重建三维模型,根据空三技术和空三加密成果的特点,利用空三加密成果,对原始模型缺陷明显的目标和区域进行几何修复和纹理修补工作,主要的工作流程如下图所示。该编辑系统的核心功能有三维模型同名点搜索、空三影像纹理自动提取、模型交互制作等,所有功能组织以空三后的影像数据为核心,充分利用纠正的倾斜影像和加密点,进行模型纹理提取和定向、建模。该方法的优点在于倾斜影像纹理提取快捷,自动纹理获取能够节省大量的手动处理时间,系统允许通过同名点将多张影像进行穿刺和对比,选择影像倾斜、变形纠正小的倾斜影像提取纹理并映射;在空三后的影像上绘制地物目标的结构线,并通过拉伸等方法实时制作三维模型实体并自动贴图,形成场景三维模型。 四、结束语在三维城市项目中,随着无人机倾斜摄影测量技术建模范围的增大,快速的倾斜影像采集和自动化空三及建模在效率上显现出强大的优势。但是受不可抗拒因素的影响,无人机倾斜摄影测量技术自动化生产三维模型有一定的限制,模型局部和细节缺陷使得倾斜摄影测量三维模型难以满足应用要求,需要研究基于无人机倾斜摄影测量技术的城市三维模型质量提升方案,本文提出的人工干预方法和空三成果的辅助应用建模优化方案已经在工程和应用项目中进行了验证,对模型中有明显缺陷和不足的局部进行模型修改和重建,大大提升了三维城市模型生产的质量和效率。新用户注册大雁云-实景三维重建平台,即可领取价值200元新手券~本文《整理发布,如需转载,请注明出处及链接:https://www.dayancloud.com/news/post-id-1125---相关阅读推荐:
2021-11-26
【实景三维重建】实景三维重建在自然保护区勘界中的应用
自然保护地对于建设重要自然生态系统、维护生物多样性、提高自然遗产保存率及改善生态环境质量至关重要。长期以来,我国实行“重数量轻质量”策略,保护地面积和数量不断犷张,忽略了保护地所面临的交叉重叠、生态环境境破碎化、土地权属不清等诸多问题,现实矛盾冲突尖锐,降低了自然资源的保护效率,阻碍了保护地的健康发展。因此,加强自然保护地的勘界立标,为优化整合工作提供准确、可靠的本底数据,有助于推动保护地的规范化建设和精细化管控,促进保护地与周边区域协调发展,对加强新时代生态文明建设具有重要现实意义。随着新型信息观测技术的发展,无人机倾斜摄影测量通过飞行平台搭载多角度传感器,可同时得到地物正射和倾斜方向的真实纹理,获得更加立体的地理环境信息。相较于传统航空摄影二维平面观测的局限和实地勘测成本高、工作量大的限制,倾斜摄影测量拥有高效率的三维模型生产技术,成果更符合人类视觉系统的直观真实感知,大大提高了地表特征的判读解译效率和精度,可提供多种直接的测量手段。因此,被广泛应用于不动产更新测绘、城市规划、自然资源勘查和管理等领域。目前,自然保护地界主要通过人工携带RTK或全站仪等装置进行实地勘测,该种方法在地势险峻地区勘测阻力较大,难以保证工作的全面覆盖。基于此,本文基于倾斜摄影测量技术,结合谷歌地图和数字正射影像(DOM),获取测区1 :500实景三维模型,在兼顾测绘精度要求的同时,以期快速、高效地解决勘界过程中存在的边界不客观、不符合实际情况等问题,实现自然保护地边界的识别 和提取。 1、关键技术步骤利用测量技术进行自然保护地勘界的流程主要包括像控点布设、倾斜摄影测量平台设定、飞行航线设计、像控点测址、空三解算、实景三维建模及边界识别与提取。 1.1、像控点布设像控点布设作为倾斜摄影测量中不可或缺的基础步骤,在保证像控点测定几何精度的同时,低数量、质量还需满足像片处理和模型精度的要求,确保目标地物在空间系统中的绝对位置,技术流程如下所示。像控点应避免布设在建筑物密集区、可能被基础设施建设和植被遮挡区域,而应布设在纹理明显、色彩差异较大的空旷区,如道路交叉点、房前空地等区域。 1.2、倾斜摄影测量系统无人机倾斜摄影测量是以无人机为飞行平台、以倾斜摄影相机为传感器的航空摄影测址系统。对于飞行平台而言,应着正考虑续航时间、飞行速度、载重、安全性及抗风性等因素;对于传感器而言,应着重关注其波段数、焦距、POS数据采集能力等主要指标。通过POS采集与相机拍摄的同步设置,最大限度减少了机械延时产生的定位误差,保证了而动态场景下的影像获取精度;通过无人机与航摄系统融合的设计使飞行更趋于稳定;通过高精度双RTK模块导航定位与精准飞行技术相结合的方式,使航线误差控制在2cm、定向精度在0.2度以内。 1.4、空三解算倾斜摄影时,将机载POS提供的外方位元素视为观测值引入摄影测量区域网平差中,利用后处理软件采用统一的数学模型和算法,对多视影像进行自动匹配,获得同名连接点,构建自由网;在初次空三结果基础上加入控制点进行联合平差,可优化精度至1/3像素,通过同名点匹配技术建立影像与模型间的严格对应关系,以满足后续自动化建模精度。当空三运算精度结果中像控点中误差小于0.03m(小于0.01m效果最佳),残差满足限差要求,丢片合理,无分层、断层、错位,则认定空三运算满足质量要求。 2、应用实例韶关北江特有珍惜鱼类省级自然保护区于2006年建立,2008年升格为省级自然保护区,位于广东省韶关北江水系的武江,总面积为2820hm²,主要保护对象为特有珍稀濒危鱼类及水生生态环境等,属于内陆湿地和水域生态系统类保护区。 三维建模项目采用,集群调用8组GPU同步运算。通过集成处理POS数据,验证POS精度并对其姿态角数据进行子午线收敛角补偿,解算出精确外方位元素;利用特征匹配算法获取高精度同名点匹配结果,通过光束法局域网平差实现空中三角测量;根据聚簇算法和密集匹配算法初步构建高密度点云数据,依据空三建立的影像间三角关系经由高密度点云构建TIN网格模型;最后经由纹理映射形成实景三维模型,效果真实性强,纹理现势性好。 结语本文通过无人机倾斜摄影测量技术首次实施北江特种珍稀鱼类自然保护区勘界工作。试验表明,该方法具有较好的适用性及实用性,能满足划定保护地边界的勘查及定期测量。其自动化程度高,大大减少了外业工作量;成果精度高,模型效果好,可针对特殊区域施行重点监测,弥补了航空、航天遥感的平面观测缺陷和现场监测技术的不足。实景三维模型、DOM和DSM等地理信息数据的获取,推动了自然保护地勘界立标工作的信息化发展,为自然保护地整合优化工作提供了现势性好和准确的基础数据,应用前景十分广阔,易于推广。无人机倾斜摄影测量是否适用于湿地、森林等高植被覆盖的自然公园勘界有待进一步研究。此外,如何高效获取更直观的三维展示成果、提高无人机续航力及减少数据冗余等问题仍是今后探索的趋势。新用户注册大雁云-实景三维重建平台,即可领取价值200元新手券~本文《整理发布,如需转载,请注明出处及链接:https://www.dayancloud.com/news/post-id-1118---相关阅读推荐:
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