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設(shè)備與工具近年來，伴隨著實(shí)景三維中國、新型基礎(chǔ)測繪等國家重大項(xiàng)目的全面推進(jìn)，傾斜航空攝影實(shí)景建模在不斷被市場認(rèn)可和接納的同時(shí)，對模型的精細(xì)程度的要求也越來越高。市場上大型的傾斜航攝系統(tǒng)受制于重量、曝光間隔等因素，只能搭載在固定翼或是大型的直升機(jī)平臺上，獲取影像分辨率受到飛機(jī)速度的嚴(yán)重影響；而使用消費(fèi)級相機(jī)改裝的小型傾斜航攝系統(tǒng)像幅小、效率低、成像質(zhì)量受限的問題又比較突出。為了應(yīng)對市場超高分辨率傾斜影像需求的大幅提升，瞰景科技發(fā)展（上海）有限公司與全球工業(yè)相機(jī)領(lǐng)軍品牌Phase One強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，經(jīng)過1年的自主研發(fā)與反復(fù)測試驗(yàn)證，打造出Monster這款集成了5臺Phase One 1億像素鏡頭，專門用于有人直升機(jī)、大面積、高分辨率傾斜影像獲取的專業(yè)傾斜航攝系統(tǒng)，成功用于國內(nèi)多個(gè)大型數(shù)據(jù)采集項(xiàng)目，并創(chuàng)造了有人機(jī)平臺獲取1.5cm超高分辨率影像的成功案例。
由Phase One工業(yè)相機(jī)集成的“小怪獸”航攝儀 Monster“小怪獸”由5臺Phase One工業(yè)相機(jī)集成，相機(jī)采用背照式CMOS傳感器，同時(shí)配合50萬次超長壽命葉片式快門技術(shù)和高速圖像存儲控制器，保證了作業(yè)穩(wěn)定性和高質(zhì)量的遙感影像。此外，“小怪獸”還配置了高精度POS系統(tǒng)，全套吊艙的總重量僅為18公斤，可快捷地搭載R44、Bell 407等常用載人直升機(jī)平臺，獲取優(yōu)于2cm分辨率的影像，為有大面積、高分辨率三維數(shù)據(jù)需求的用戶，快速的提供高質(zhì)量的影像數(shù)據(jù)。 圖1 “小怪獸”全家福 “小怪獸”航攝儀相關(guān)參數(shù)見下表： “小怪獸”航攝儀有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 幅面大：由5臺1億、1.5億像素的Phase One鏡頭集成； 精度高：工業(yè)級相機(jī)、高精度POS； 重量輕：鏡頭部分重量僅為18Kg； 操作易：安裝簡單、友好的中文飛控； 做工精：航空型設(shè)計(jì)、IP65級防水防塵。 經(jīng)典案例 項(xiàng)目概況 近年來，擁有高效數(shù)據(jù)獲取能力和精良影像質(zhì)量的“小怪獸”，結(jié)合Smart3D2019實(shí)景三維建模系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了軟硬件一體化的服務(wù)于城市級、高分辨率實(shí)景三維模型構(gòu)建的整體解決方案，取得了諸多經(jīng)典的案例。 測區(qū)概況 測區(qū)地處長江三角地區(qū)，面積約100 km2，地勢低平，由西向東南微微傾斜，微向東傾，地面標(biāo)高海拔 2-4米。測區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)海洋性氣候，四季分明，氣候溫和，雨量充沛。根據(jù)甲方要求，對測區(qū)獲取優(yōu)于3厘米的傾斜影像，航向重疊度80%，旁向重疊度75%，規(guī)劃飛行航線如下圖。 圖2 航線敷設(shè)圖 影像獲取平臺 瞰景Monster“小怪獸”傾斜航攝儀，搭載羅賓遜R44直升機(jī)。 圖3 飛行平臺及相機(jī)安裝示意圖 影像獲取 飛行作業(yè)23小時(shí)58分鐘11架次，獲取影像127260張。 模型成果格式 OSGB、OBJ。 建模硬件配置 CPU i5-9600，顯卡GTX 1660，內(nèi)存64G，20臺； 建模軟件 瞰景Smart3D 2019實(shí)景三維建模系統(tǒng)。 數(shù)據(jù)處理 瞰景Smart3D實(shí)景三維建模軟件。 主要處理流程 內(nèi)業(yè)處理流程如下圖所示 圖4 瞰景Smart3D三維建模處理流程 具體處理操作 數(shù)據(jù)導(dǎo)入，根據(jù)外業(yè)人員提供的飛行航線圖，分為兩個(gè)工程導(dǎo)入照片，數(shù)據(jù)量各為58805、68455張。 圖5 測區(qū)采集設(shè)計(jì)圖 圖6 數(shù)據(jù)分布圖 圖7 數(shù)據(jù)分布圖 因?yàn)樵陬癝mart3D2019性能模式下，64G內(nèi)存的電腦可以跑7萬張像幅為1億像幅的數(shù)據(jù)量，所以處理該數(shù)據(jù)直接使用2個(gè)工程導(dǎo)入兩塊數(shù)據(jù)提交空三，下圖為空三結(jié)果和對應(yīng)空三計(jì)算時(shí)間，兩個(gè)工程空三節(jié)點(diǎn)分別用了8臺、10臺。 圖8 區(qū)塊1自由網(wǎng)空三結(jié)果 圖9 區(qū)塊1自由網(wǎng)空三報(bào)告 圖10 區(qū)塊2自由網(wǎng)空三結(jié)果 圖11 區(qū)塊2自由網(wǎng)空三報(bào)告 空三結(jié)束，進(jìn)行刺點(diǎn)，然后提交平差。下圖為平差后結(jié)果和對應(yīng)控制點(diǎn)、空三精度。 圖12 區(qū)塊1控制點(diǎn)分布及空三報(bào)告 圖13 區(qū)塊2控制點(diǎn)分布及空三報(bào)告 平差過后，檢查精度，滿足要求后下一步提交模型。此數(shù)據(jù)總共用了20臺計(jì)算機(jī)雙開計(jì)算引擎（一機(jī)兩開），按150米一塊，模型數(shù)量總共4492個(gè)瓦塊，建模共計(jì)7天完成。 圖14 一機(jī)雙開高效建模 模型成果展示 大面積城市級數(shù)據(jù)采集，使用有人機(jī)搭載Phase One大幅面相機(jī)，影像幅面大，照片數(shù)量少，影像紋理清晰，作業(yè)效率高，安全穩(wěn)定。
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