3D攝影測量成像運用說明

3D攝影測量成像運用說明

一、簡介

傾斜攝影技術(shù)是國際遙感與測繪領(lǐng)域近年來發(fā)展起來的一項高新技

術(shù)。它突破了傳統(tǒng)航測單相機(jī)只能從垂直角度拍攝獲得正射影像的局限，

通過在同一飛行平臺上搭載多臺影像傳感器，同時從垂直、傾斜多個不同

角度采集帶有空間信息的真實影像，以獲得更加全面的地物紋理細(xì)微環(huán)

節(jié)，為用戶呈現(xiàn)了符合人眼視覺的真實直觀世界。

傾斜攝影真三維數(shù)據(jù)可寫實地反映地物的外觀、位置、高度等屬性，

增加三維數(shù)據(jù)帶來的高沉醉感，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)人工建仿照真度低的缺陷。同

時運用無人機(jī)搭載傾斜攝影相機(jī)進(jìn)行地形測繪協(xié)作自動建模系統(tǒng)能夠給

測繪領(lǐng)域帶來革命性的效率提升。

完成整個傾斜攝影成像到GIS平臺應(yīng)用和展示大致分為如下幾個步驟：

(1)測試五鏡頭相機(jī)

五鏡頭自帶電池，所以運用前請將自帶電池充溢電，可運用1個小時,

設(shè)置好拍照模式并進(jìn)行飛行前的拍照測試。

(2)航測無人機(jī)

航測無人機(jī)能夠依據(jù)五鏡頭的相機(jī)參數(shù)、飛行高度、圖像重疊率等規(guī)

劃出合適的航線任務(wù)，同時依據(jù)計算出的拍照間距觸發(fā)相機(jī)快門進(jìn)行拍

照，POS記錄板記錄拍照時刻相機(jī)的經(jīng)度、維度、高度信息。

(3)成像并生成成果數(shù)據(jù)

Smart3DCapture?,是一個革命性的制作現(xiàn)實三維模型的軟件系

列，它能無需人工干預(yù)地從簡潔連續(xù)影像中生成最逼真的實景真三維場景

模型。五鏡頭按航線完成拍照任務(wù)后，分別取出鏡頭里面的5張SD存儲

卡，分別導(dǎo)入到安裝有Smart3DCapture的電腦，最終生成成果數(shù)據(jù)。

（4）KWTGISpro軟件

在GIS平臺（KWTGISpro軟件）加載成果數(shù)據(jù)，并且擬合到三維地

圖中，然后結(jié)合軟件的功能進(jìn)行目標(biāo)物的量測。KWTGISpro供應(yīng)傾斜攝

影的量算、標(biāo)注、單體化等應(yīng)用功能。

二、工作流程

2.1五鏡頭相機(jī)的軟件運用和說明

首先要在安卓系統(tǒng)的手機(jī)上安裝與鏡頭設(shè)置有關(guān)的軟件appo

2.L1模式選擇軟件

選擇“模式選擇.apk”（相機(jī)作業(yè)模式設(shè)置軟件）依據(jù)軟件安裝提示安

裝在智能手機(jī)（android4.0和以上版本）上即可，屏幕上生成模式選擇

快捷圖標(biāo)。

模式說明。

2,模式選擇（見下表）。

工作模式功能介紹

根u!!先MX的“攝葉河月

自控拍攝

ft.開機(jī)后等待吩目同居

PWM弟制鮮詞信號艙友.上畀

模式選擇外觸發(fā)1

外觸發(fā)2小楊啟動國制解調(diào)信號般發(fā).

開關(guān)量觸發(fā).下降沿

外觸發(fā)3

t*.歙"t度

③藍(lán)牙連接按鈾點擊此按鈕進(jìn)入荒

牙搜索頁直，選擇攝影觸牙設(shè)備進(jìn)行配

對.連接成功后，按鈕點亮）。

④暫停按鈕（控制自控拍攝工作模式與

外皴發(fā)2工作模式工作狀態(tài)）。

⑤打板按鈕（點擊此按鈕拍攝一張空白照

片依此NKM前后兩次拍提任務(wù)）。

狀態(tài)顯示欄。

（1）模式選擇:

1）在攝影儀通電狀態(tài)下進(jìn)入主頁面后，點擊“藍(lán)牙連接“按鈕，進(jìn)

入藍(lán)牙搜尋頁面，選擇攝影儀藍(lán)牙設(shè)備，即可起先對攝影儀進(jìn)行操作，連

接勝利后“藍(lán)牙連接”按鈕會點亮。

2）點擊“自控拍攝模式”（首次默認(rèn)為該選項，長按此項可設(shè)置拍照

間隔）右側(cè)下拉按鈕，顯示全部工作模式。例：選擇“外觸發(fā)三模式”，下

次啟動后攝影儀會記憶該工作模式干脆選用。

（2）打板操作：

拍攝任務(wù)須要多個架次來完成時可運用“打板”按鈕，詳細(xì)操作如下:

1）第一架次結(jié)束后飛行器返回地面，依據(jù)攝影儀電池電量推斷其次架

次任務(wù)電池電量是否足夠，若足夠，打開相機(jī)作業(yè)模式選擇軟件，點擊“打

板”按鈕拍攝一張空白照片作為標(biāo)簽來推斷兩個架次拍攝的圖像信息。

2）其次架次與第三架次之間，在推斷電池電量足夠的前提F可采納相

同的打板操作來實現(xiàn)快速圖像數(shù)據(jù)采集。

留意：

a）多架次拍攝任務(wù)時，每架次返回地面后應(yīng)先檢查電池電量，其次應(yīng)

檢查相機(jī)存儲卡容量是否可容納后續(xù)架次的拍攝圖像，若存儲空間不足應(yīng)

和時將前幾個架次拍攝數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

b）我們通常是運用外三觸發(fā)模式，也就是說有無人機(jī)觸發(fā)快門進(jìn)行扣

照。

2.L2工作流程總結(jié)

（1）MicroSD相機(jī)存儲卡檢查

a）插入存儲卡時確保方向正確；

b）作業(yè)前建議每張存儲卡清空；

c）若剩余空間足夠，可更改卡內(nèi)自生成文件夾名稱，以便區(qū)分作業(yè)任

務(wù)。

（2）電池電量檢測

將電池與其充電器連接后插入電插板，若綠燈亮起則表示電池電量足

夠，紅燈亮起則需充電。

（3）開機(jī)

a）將電池與攝影儀插接并放入電池艙，此時攝影儀處于通電狀態(tài)；

b）通電狀態(tài)時按下工作開關(guān)，五個相機(jī)將全部開機(jī)，攝影機(jī)進(jìn)入開機(jī)

狀態(tài)

c）按下工作開關(guān)等待相機(jī)開機(jī)20秒后，取下鏡頭蓋等待起飛。

(4)關(guān)機(jī)

a)保證五個鏡頭蓋上蓋后，按下工作開關(guān)，攝影儀仍處于通電狀態(tài)；

b)打開電池艙拔下電池接口，五個相機(jī)將全部關(guān)機(jī)，攝影機(jī)進(jìn)入關(guān)機(jī)

狀態(tài)。

2.2航測無人機(jī)

航拍前，需運用集成式地面站軟件對預(yù)拍區(qū)域進(jìn)行航線規(guī)劃，主要操

作如下：

(1)打開“KWT地面站4.0”，正常加載電子地圖。

(2)選擇菜單欄“工具箱--攝影測量工具“，打開對話框，如下圖所示，

焦距、傳感器H(mm)、傳感器W(mm)的數(shù)值是依據(jù)當(dāng)前所運用的

鏡頭型號填寫。針對目前公司所用的測繪鏡頭(HGII-C),焦距(24)、

傳感器H(mm)(15.4)、傳感器W(mm)(23.2)是下圖所示參數(shù)。

KWTKWF地面站40

凝縱杯XA?鬃線設(shè)置ffimdanguw）信助（H）

圖飛行焦進(jìn)S就線波好■地圖注信.儀表h示！I■<??3

北

柒:殿”海拔，MO。。米。-':海拔：

東00009

卜、

IWTfiKHSIA

爾置拍sub作nBMM

隹生（生本）：MWMC*)：

傳修3H(mm):H■??(%)：

距離目標(biāo)點.（M）：0.0

飛行器海援（M）：0.。傳出3WmmK

水平速度（M/S）：0.0

蛤編目距4米X2M75代線同距1米K

垂直速度（M/S）：O.O

水等漆虎（米卷）：雷白金度侏心）:

K3檢式：!?自語應(yīng)搟詞K總?定點

&擊逢標(biāo)體建Hl?冷區(qū)H00

用估照片數(shù):

用估總時間:00:24:35

修估總航程:5.723km

攝影測試工具對話框

另外，飛行高度（米）、H覆蓋率（％）、W覆蓋率（％）、水平速度（米

/秒）、垂直速度（米/秒）是運用的時候依據(jù)當(dāng)前的地形、環(huán)境、天氣等

因素綜合考慮自行填寫。轉(zhuǎn)彎模式，選擇“定點轉(zhuǎn)彎”防止在邊緣部分成

像重疊率不夠。

以上信息檢查正確無誤后，點擊“點擊選擇你想掃描的區(qū)域”，在地圖

上就會彈出一個矩形框，依據(jù)航拍的區(qū)域調(diào)整矩形框的大?。粢?，調(diào)整

后可以看到區(qū)域的長和寬，估算區(qū)域面積）。調(diào)整完成后，點擊“預(yù)覽”，

馬上可以看到由以上參數(shù)自動規(guī)劃出來的航線。如下圖所示，規(guī)劃的是

0.5km*0.4km的一片區(qū)域。

預(yù)覽拍照航線

預(yù)估無人機(jī)的飛行狀況滿意要求后，點擊“生成”即可生成航線任務(wù)，如

F圖所示:

生成航線任務(wù)，檢查無誤后，即可上傳到飛控，自行航線飛行。

2.3Smart3D成像流程。

航拍回來，將五鏡頭中的sd卡數(shù)據(jù)導(dǎo)出到電腦磁盤中，一個文件夾存

儲一張sd內(nèi)容，五組鏡頭的數(shù)據(jù)檢查正確無誤后，開啟“起先一全部程序

—Bentley,,中的“ContextCaptureMaster”，創(chuàng)建工程。該軟件是執(zhí)行

Smart3D的關(guān)鍵應(yīng)用程序。如下圖所示：

點擊“OK”，進(jìn)入工程主界面，選擇“Photos”加載五組鏡頭數(shù)據(jù)。

選擇“Addentiredirectotyw可以加載五組鏡頭所在的文件夾的路徑,

如下圖所示:

是否完全加載勝利，可以點擊最終一個按鈕"Checkimagefiles"來

確認(rèn)，如上圖所示，說明全部圖片是正常的，點擊“Close”關(guān)閉。

下一步，開啟”起先一全部程序一Bentley”中的uContextCapture

Engine",這是一個成像引擎軟件，伴隨成像的整個過程，如下圖所示：

正確運行后可以最小化顯示。

F一步，右鍵單擊“Block」"，選擇"SubmitAerotriangulation”

意思是“提交航空三角運算。如下圖所示:

bcr^ri?<u]?fian

a?****■■1*―??9?a

*?JXT

MM-9

全部參數(shù)選擇默認(rèn)，點擊“next”，直到“Submit”，完成參數(shù)設(shè)置，生

成aBlock_l_Ar節(jié)點，如下圖所示：

此項將對加載的照片進(jìn)行運算，完成后，點擊該頁面下的“3Dview”

將看到照片的點云數(shù)據(jù)，如下圖所示。

Clock-Block.l-AT

ResultofMrotri?n(ulationofBlock.1《2016-：3017:19:53)/

1366photo(s),0controlpoint(s)90usertiepoint(s)

[|CMIX"”iMi|35viw|_______________________________________________________________________________

閏GMphotoslal-C?a?r?sizk?@

下一步，右鍵點擊"Block.1_ATW,選擇菜單里面的“New

recongstruction,,,意思是“新重構(gòu)”，即生成新節(jié)點

“Reconstruction」”。選擇此節(jié)點，右面屬性頁選擇"Spatial

framework"，Mode一項，選擇"Regularplanargrid”即可。如下圖

所示:

Reconstruction-Reconstructi0nM2

OptIMkB

Til.?>>?|__________30]

adjustthe<>!*sis**othatth*?xp?ct?d?axt*G?KAI-yi**wita^l?foryaure40fifur*tion.

LZ；Discard?aply<sl?i

-?Jopt1C-

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Th?cantons16

Exp?ct?daaxiawa<>1?<?x(w?*if14.T

Bxp?c<?4RAHQ”《.ptrjob1.TCB

下一步，選中“Reconstruction」”節(jié)點，右鍵彈出菜單，選擇"Submit

newproductionw選項，彈出對話框。在此對話框，選擇

"Format/Options",選擇成果數(shù)據(jù)輸出格式，選擇OSGB格式輸出。

如下圖所示:

其他選項，保持默認(rèn)即可，最終點擊“Submit”，即在左邊樹形列表中增

加一個節(jié)點“Production」”，選中該節(jié)點，可以看到“ContextCapture

Engine"在運算的進(jìn)度條。運算完成后顯示如下畫面：

Production-Production_2

09GBproduction*16job(?)

G?Mr*lFr?p?rti?a3Ifview

Coopleted

Th?pro*?eQ，ii*es,l?Q?d

16/16j0(a)v^l3-4.

bffCOSO)

16”卜(1)

Job3KrtOMchingL??t3bmitted

Tlle_?002.*002TlleProducion?Completed20132/17?=

YM,8-0MTile^roducion，?Completed201^/17MH

■ni?/82j83TileProductfonCompleted201?/2/17■■三...

■nk.?001.?003Tile^roducion?Completed2016/2/17M=一

YM_-001TileProducion■CompletedXHS/17BM三

Til?.*00i.*001TileProduc^on影Completed2016/2/17?■三

T1l*.*003.?002TileProduc<on0Completed201^f2/17M=...

Tlle_*000_*002TileProduc^on■Completed2010/2/17M=

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