影响无人机影像三维建模的关键因素研究

发布时间：2022-01-25 17:07

　　无人机低空倾斜摄影技术经过多年的研究,已广泛应用于智慧城市和城市规划等领域,帮助各行各业的管理者迅速地做出有效决策,而如何实现地物快速、有效的三维建模成为其关键问题。以某大学图书馆为例,对其进行三维建模,探讨影响无人机影像三维建模精度的关键因素。首先,利用无人机倾斜摄影技术,多源多方位地获取研究区的航片影像;其次,利用PIX4D软件生成点云数据并映射到相应地物进行三维建模;最后,通过对比不同方案下多源数据的三维建模效果分析影响三维建模的关键因素。结果表明,在一定范围内航拍图片的比例越大,点云数据的匹配值越多,航拍高度越低,提供的旁向重叠和航向重叠的航拍影像越多,生成的建筑物的三维建模精度越高。 

【文章来源】：测绘与空间地理信息. 2020,43(10)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

技术流程图

表3为不同图像比例的数据信息，将表3中的数据一和数据二分别导入PIX4D软件中建模，得出初步模型图(图2，左图为利用数据一生成的模型图，右图为数据二生成的模型图)。可以看出两组数据源相同，图片比例不同的数据生成的三维建模效果有较大差异。数据一生成的模型可以清晰地显示图书馆的细节，而数据二生成的模型显示建成的模型不够清晰，且模型局部出现变形，整体的细节信息表现不完整，建筑物的边界模糊。利用数据一建模的时间比数据二建模的时间多出18 min，原因在于数据一的图片比例大于数据二的图片比例。加大图片比例设置，就能够生成更多的点云，所获取的细节也就更多，建模时间也会相应增加。2.2 不同最小匹配值的影像建模对比

匹配值代表的是生成的点云数据中，至少要在几张航片上有匹配点，表4为不同最小匹配值的数据信息。对比利用表4的两组数据源建成的模型(图3，左图为利用数据一生成的模型图，右图为数据二生成的模型图)，可以明显地看出数据二建成的三维模型更加清晰，细节信息更加突出，图书馆的顶部也没有出现局部缺失和变形的情况。产生该现象的原因是数据二的最小匹配值较大。最小匹配值能在一定程度上反映点云质量，匹配值小则其点云质量相对较差，高匹配值能够在一定范围内提高点云数据的质量，但是获取到的点会减少。2.3 不同航高的影像建模对比

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于旋翼无人机倾斜摄影测量的城市三维实景建模研究[J]. 韩宇.  测绘与空间地理信息. 2019(04)
[2]基于无人机倾斜摄影的建筑物三维建模尝试[J]. 任诚,高利敏,冯耀楼,张望.  测绘通报. 2019(02)
[3]天狼星无人机摄影测量系统在大比例尺测图与三维建模中的应用[J]. 李鑫龙,李伟明,张清民.  测绘通报. 2018(10)
[4]基于小型多镜头航摄仪的无人机倾斜摄影技术在实景三维建模中的应用[J]. 冯茂平,杨正银,张秦罡.  测绘通报. 2017(S1)
[5]基于无人机倾斜摄影数据的实景三维建模研究[J]. 曲林,冯洋,支玲美,高文慧.  测绘与空间地理信息. 2015(03)

博士论文
[1]基于语义建模框架的机载LiDAR点云建筑物三维重建技术研究[D]. 王庆栋.武汉大学 2017



本文编号：3608920