无人机倾斜摄影技术路线详讲（实景建模）

随着无人机航拍摄影技术的高速发展，诸多领域逐步糅合了无人机技术，这项技术在灾情监视、交通巡逻、治安监控、地球物理勘探以及海岸缉私等方面广泛应用开来。无人机倾斜摄影建模技术随着无人机航拍技术的发展应运而生，由于其相较于传统三维建模方式拥有低成本、高机动性、高精度、高时效的优点，因此倾斜摄影建模正逐渐成为重要的建模手段之一，在数字城市的发展过程中发挥着重要作用。

倾斜摄影建模软件是基于倾斜摄影技术开发的三维建模软件，以无人机采集的连续航片影像为基础，利用图形运算单元GPU，可以快速、精确、自动地生成逼真的实景三维场景模型。通过分析实景三维模型可以得到真实场地的三维坐标、视域情况、坡度坡向与现状建筑等信息，因而倾斜摄影建模软件正广泛应用于山地的测绘和规划、城镇建设规划与古建筑保护等诸多领域。

目前，ContextCapture、PhotoScan以及Pix4Dmapper是业界主流的倾斜摄影建模软件。在实际的使用过程中，消费级无人机飞行姿态不稳定且搭载非测量相机，所采集的航片存在影像畸变大、像幅小、像片数量多的特点；软件的算法和逻辑上的差异，使得软件运算时长、模型精度与贴图质量明显不同。

01技术背景及软件介绍

1.1 倾斜摄影技术

倾斜摄影技术是通过在同一飞行平台上搭载多镜头相机，在飞行过程中从垂直、倾斜等多个角度同时采集影像，获取更为完整精确的地面地物信息。在建立建筑物模型与表面纹理的过程中，垂直影像中包含建筑顶面信息，倾斜影像能够提供地物侧面的视角，两者结合满足生成建筑物表面纹理和模型的需要（图1）。

1. 垂直摄影采集的影像（左）与倾斜摄影采集的影像（右）

1.2 倾斜摄影建模软件

倾斜摄影建模软件是基于倾斜摄影原理开发的三维建模软件。将具有一定重叠度的无人机航拍倾斜摄影数据导入建模软件，计算机中的图形处理GPU会结合像片所包含的POS信息自动进行空中三角测量计算，生成点云并加密为密集点云，构成三角网格模型，最后结合倾斜影像中的像素信息生成富有纹理的三维模型（图2）。