影響傾斜攝影測量質(zhì)量的因素有哪些
2021/11/18
目前，實(shí)景三維建模主要是通過傾斜攝影技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
傾斜攝影技術(shù)是國際攝影測量領(lǐng)域近十幾年發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù)，該技術(shù)通過從一個(gè)垂直、四個(gè)傾斜、五個(gè)不同的視角同步采集影像，獲取到豐富的建筑物頂面及側(cè)視的高分辨率紋理。
但是，由于傾斜攝影采用的是航空攝影方式，會(huì)產(chǎn)生許多影響最終模型的因素。
1. 氣象因素：天氣狀況、云層厚度、地表干濕程度、風(fēng)力、風(fēng)向
雨雪天氣：
雨雪天氣導(dǎo)致地面積水積雪和地表潮濕；
雨雪天氣地表建筑會(huì)被覆蓋，無法拍攝到地表真實(shí)樣貌；
雨雪融化導(dǎo)致積水，純色導(dǎo)致表面紋理單一，出現(xiàn)破洞。
雨水天氣：雨水天氣會(huì)導(dǎo)致地面積水，產(chǎn)生破洞。
陰霾天氣：霧霾天會(huì)直接影響模型質(zhì)量（清晰度）。
風(fēng)向/風(fēng)速：風(fēng)向或風(fēng)速影響無人機(jī)的飛行航線和影響攜帶鏡頭的穩(wěn)定性，直接影響照片成像的清晰度。
水面透明和光滑表面材質(zhì)的建模對象在生產(chǎn)模型時(shí)是會(huì)產(chǎn)生破洞的
適合傾斜攝影的氣象條件：
薄云晴天：光亮度和光照度使影像色彩還原度比較好；
無風(fēng)：保證成像清晰度；
地表干燥：可避免地表干濕度隨時(shí)間變化影響影像質(zhì)量；
無積雪：獲取真實(shí)地表影像；
無霧霾：保證清晰度的重要條件。
實(shí)際作時(shí)若項(xiàng)目周期長、作業(yè)面積大，應(yīng)盡量避免氣象因素帶來的影響。
不同日期以及天氣拍攝的照片導(dǎo)致模型合并的時(shí)候出現(xiàn)明顯的色差
2. 時(shí)間因素
太陽高度角造成的地面陰影變化和光照度的變化（亮度、色彩、反差）；
同一區(qū)域拍攝日期不同造成的地表影像差異。
拍攝日期太早或太晚時(shí)，由于太陽斜射，地面陰影較大，且光照條件弱于中午，模型會(huì)出現(xiàn)一邊光照充足，模型亮度好，一邊缺少光照，模型明顯偏暗的情況
具體措施
選擇或等待較好的天氣，盡量避免陰影的出現(xiàn)；
盡量縮短同一架次內(nèi)相鄰航線間的飛行間隔（航行不宜過長）；
盡量縮短同一天內(nèi)、同一分區(qū)內(nèi)、相鄰架次、相鄰航線間的飛行間隔（要有連續(xù)性）；
盡量選擇相同時(shí)間點(diǎn)飛行，以避免太陽角度帶來的差異；
盡量縮短同一人物區(qū)的作業(yè)周期，合理安排飛行計(jì)劃。
3.重疊度的影響
數(shù)字?jǐn)z影測量的相關(guān)規(guī)范中，對重疊度都有相應(yīng)的要求，保證不能出現(xiàn)絕對漏洞和相對漏洞，同時(shí)也保證后期的計(jì)算機(jī)自動(dòng)匹配程度和匹配精度。重疊度越大，匹配越容易，前方交會(huì)的精度也會(huì)提高，對后期模型的平面和高程精度都會(huì)有影響。
目前，行業(yè)內(nèi)并沒有可以參考的傾斜攝影相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)已有的航攝規(guī)范和作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行傾斜航空攝影時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：
飛機(jī)要?jiǎng)悠饋怼Ｇ屑啥c(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)相機(jī)像拍攝全景圖一樣拍攝單獨(dú)一組圖像。一定要移動(dòng)飛機(jī)拍攝多組圖像；
圖像重疊度要大。70%是基本，80%~85%左右最佳，90%以上的話太浪費(fèi)圖像了。足夠的重疊度可以很好地保證同名像點(diǎn)在多張照片和多個(gè)視角上都能體現(xiàn)，防止在各視角影像上同時(shí)出現(xiàn)遮擋的情況；
拍攝模式。一般的拍攝模式有兩種：1）環(huán)繞飛行；2）折線飛行。飛機(jī)需要按圖示折線路線飛行覆蓋目標(biāo)區(qū)域，飛行軌跡需要比實(shí)際采集區(qū)域外擴(kuò)些許；
拍攝角度：除了讓相機(jī)垂直于地面拍攝圖像，還需要讓相機(jī)傾斜與垂直方向成30-40度角，并且在東南西北四個(gè)方向上拍攝傾斜圖像。
4.傳感器
評價(jià)影像數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞主要看其光譜信息是否獲取完整，分解率是否滿足要求。這些因素主要依賴于攝影傳感器的質(zhì)量。評價(jià)一臺(tái)傳感器質(zhì)量主要看其設(shè)備參數(shù)，傳感器中CCD或CMOS尺寸越大，像元越大，其感光能力越強(qiáng)，成像效果好，獲取的光譜信息越豐富，拍攝的影像數(shù)據(jù)的色彩也就越自然，分解率也高，但CCD或CMOS尺寸越大，制造工藝也越難，造價(jià)也越高。
對于各類傾斜相機(jī)，在獲取目標(biāo)物影像時(shí)，還需要按照要求依據(jù)成圖比例尺，設(shè)計(jì)合理的地面分辨率。因后期空三加密中的像點(diǎn)量測、相對定向的精度都直接和地面分辨率有關(guān)。
部分無人機(jī)配置：
無人機(jī)配置1
無人機(jī)配置2
傾斜攝影技術(shù)涉及的因素非常多，其中一個(gè)方面處理不好，將極大的降低模型的質(zhì)量。通過傾斜攝影完成圖像獲取后，就要開始考慮建模，關(guān)于傾斜攝影建模，目前分為三大類：
傾斜攝影人工干預(yù)建模
傾斜攝影+機(jī)載激光掃描建模
傾斜攝影自動(dòng)化建模（ContextCapture）
前面兩者，雖然能達(dá)到相當(dāng)高的模型精度，但是與傳統(tǒng)的建模方式相比，降低的成本有限，人工干預(yù)建模需要花費(fèi)的成本較高，機(jī)載激光掃描建模需要飛行兩次。
傾斜攝影自動(dòng)化建模（ContextCapture）能達(dá)到三高一低的優(yōu)勢：高效率、高精度、高真實(shí)感、低生產(chǎn)成本。自動(dòng)化建模軟件（ ContextCapture）具有建模速度快、靈活易用、相對便宜的特點(diǎn)。因此，傾斜攝影自動(dòng)化建模（ContextCapture）是目前市場上廣泛使用的建模方式。
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