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    Inpho應用實戰技術之三
    發布時間:2021-03-09 11:48:43 | 瀏覽次數:

    基于無人機傾斜攝影影像運用UASMaster創建實景三維模型


           三維實景建模技術是一項實景還原技術,是一項高新技術。通過影像采集設備:相機、手機、航空無人機等從多個角度采集物體的影像信息,使用專業軟件進行三維重建,快速制作地物的三維實景模型,具有真實性與實時性,有著真實場景查看的效果,在大多數情況下比去實地看現場效果要好,特別是宏觀的效果查看方面。因此,實景三維也成了一個熱門話題,今年WGDC2019會議上也重點提出了“實景三維中國”。本文采用Trimble UASMaster軟件進行無人機傾斜攝影測量實景三維建模?;谧钕冗M的SGM算法匹配3D點云,從而一鍵式生成實景三維模型。通過SGM 3D算法匹配的模型,紋理清晰,效果效果俱佳。


    一.處理目的

          利用Trimble無人機航空攝影測量軟件UASMaster v9.1.4軟件,基于無人機五鏡頭傾斜數據,在單機環境下,實現無人機傾斜攝影測量數據從空三加密、輻射優化到實景三維模型的生產流程。


    二.數據生產流程


    2.1 數據概況

    ·五組影像數據,每組127張影像

    ·五組GNSS數據,每組127個GNSS數據

    ·影像格式:JPG

    ·無像控點數據

    ·無相機檢校參數文件

    2.2 創建工程

    (1)打開UASMaster v9.1.4軟件,選擇Close Range 3D,設置工程坐標系統。


    (2)導入原始像片

    選擇像片>框幅類型,分別加載五組原始影像,軟件會通過加載的原始影像自動讀取相應相機參數。

    (3)編輯相機

    打開攝影機/傳感器,分別對五個相機的名稱重新編號(軟件讀取相機時名稱是一樣的,避免后面空三提取連接點時發生錯誤)。


    打開加載好的影像,為五組影像重新指定相機。(此實驗步驟是先加載原始影像,然后讀取相機參數,也可先建立相機,后加載原始影像)。



    (4)導入GNSS數據

    選擇GNSS/IMU-Approx.分別導入五組GNSS數據,并選擇地理坐標系(由于提供的GNSS是地理坐標系的)



    (5)工程檢查并保存

    選擇項目驗證器,查看導入的數據是否有錯誤(全部顯示0為正確),然后選擇要保存的工程路徑,設置工程名稱,點擊保存。




    (6)瀏覽工程、修改臨時路徑

    打開菜單欄里的選項>首選項,在用戶定義目錄里選擇指定空間足夠大的路徑(建議為臨時工作目錄提供是輸入數據20倍的空間大?。?。


    (7)3D重建/自動空三處理

    根據圖像質量、圖像大小、項目大小和地形/對象形狀,可以使用不同的設置/狀態。

    如果在飛行時沒有“旋轉/Rotate”無人機,但總是以同樣的“旋轉/Rotate”無人機,建議額外使用徑向畸變系數(K1-K3)和偏心系數(P1+P2) 進行畸變計算。

    輻射校正優化減少了重疊影像間亮度和對比度的差異。

    (8)輻射校正

    為了更好的創建3D模型,需進行輻射校正來減少了重疊影像間亮度和對比度的差異。


    (9)控制點量測(為可選項,本實驗數據無控制點)

    點擊“測量/Measure”進入控制點量測界面。鼠標左鍵測量控制點,預測到的像片很多,選擇適合的像片刺點,邊緣和模糊的點不刺。



    (10)平差及相機自檢校

    刺點完成后可進行絕對定向并做相機校正。



    (11)查看報告



    點擊“創建報告/Create Report”,進行空三處理報告創建。創建完成后可以查看空三報告。

    在UASMaster空三報告中,我們可以得知以下信息:

    ?工程的基本信息

    ?相機校準

    ?區域網平差精度

    ?控制點精度

    (12)實景三維模型生成



    UASMaster支持創建不同數據格式3D建模成果:

    Native OpenSceneGraphBinary (OSGB)

    Wavefront (OBJ)

    Cesium 3D Tiles

    COLLADA - Digital AssetExchange (DAE)

    Native OpenSceneGraph Binary (IVE)

    三.成果展示



    四.行業應用

           三維實景模型具有高精度、高分辨率、高清晰度的特點。通過三維建模技術建立的實景三維模型可廣泛應用于測繪測量、地理信息系統、教學展示、城市規劃、建筑建設、游戲制作、智慧城市、智慧景區、古文物數字化存檔保護、資源管理、三維導航以及城市旅游管理系統、反恐維穩、安保警戒、搶險救災等多種領域,開創了三維地理信息新時代。

     

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