3D摄影测量成像运用说明

3D摄影测量成像运用说明

一、简介

倾斜摄影技术是国际遥感与测绘领域近年来发展起来的一项高新技

术。它突破了传统航测单相机只能从垂直角度拍摄获得正射影像的局限，

通过在同一飞行平台上搭载多台影像传感器，同时从垂直、倾斜多个不同

角度采集带有空间信息的真实影像，以获得更加全面的地物纹理细微环

节，为用户呈现了符合人眼视觉的真实直观世界。

倾斜摄影真三维数据可写实地反映地物的外观、位置、高度等属性，

增加三维数据带来的高沉醉感，弥补了传统人工建仿照真度低的缺陷。同

时运用无人机搭载倾斜摄影相机进行地形测绘协作自动建模系统能够给

测绘领域带来革命性的效率提升。

完成整个倾斜摄影成像到GIS平台应用和展示大致分为如下几个步骤：

(1)测试五镜头相机

五镜头自带电池，所以运用前请将自带电池充溢电，可运用1个小时,

设置好拍照模式并进行飞行前的拍照测试。

(2)航测无人机

航测无人机能够依据五镜头的相机参数、飞行高度、图像重叠率等规

划出合适的航线任务，同时依据计算出的拍照间距触发相机快门进行拍

照，POS记录板记录拍照时刻相机的经度、维度、高度信息。

(3)成像并生成成果数据

Smart3DCapture™,是一个革命性的制作现实三维模型的软件系

列，它能无需人工干预地从简洁连续影像中生成最逼真的实景真三维场景

模型。五镜头按航线完成拍照任务后，分别取出镜头里面的5张SD存储

卡，分别导入到安装有Smart3DCapture的电脑，最终生成成果数据。

（4）KWTGISpro软件

在GIS平台（KWTGISpro软件）加载成果数据，并且拟合到三维地

图中，然后结合软件的功能进行目标物的量测。KWTGISpro供应倾斜摄

影的量算、标注、单体化等应用功能。

二、工作流程

2.1五镜头相机的软件运用和说明

首先要在安卓系统的手机上安装与镜头设置有关的软件appo

2.L1模式选择软件

选择“模式选择.apk”（相机作业模式设置软件）依据软件安装提示安

装在智能手机（android4.0和以上版本）上即可，屏幕上生成模式选择

快捷图标。

模式说明。

2,模式选择（见下表）。

工作模式功能介绍

根u!!先MX的“摄叶河月

自控拍摄

ft.开机后等待吩目同居

PWM弟制鲜词信号舱友.上畀

模式选择外触发1

外触发2小杨启动国制解调信号般发.

开关量触发.下降沿

外触发3

t*.歙"t度

③蓝牙连接按铀点击此按钮进入荒

牙搜索页直，选择摄影触牙设备进行配

对.连接成功后，按钮点亮）。

④暂停按钮（控制自控拍摄工作模式与

外皴发2工作模式工作状态）。

⑤打板按钮（点击此按钮拍摄一张空白照

片依此NKM前后两次拍提任务）。

状态显示栏。

（1）模式选择:

1）在摄影仪通电状态下进入主页面后，点击“蓝牙连接“按钮，进

入蓝牙搜寻页面，选择摄影仪蓝牙设备，即可起先对摄影仪进行操作，连

接胜利后“蓝牙连接”按钮会点亮。

2）点击“自控拍摄模式”（首次默认为该选项，长按此项可设置拍照

间隔）右侧下拉按钮，显示全部工作模式。例：选择“外触发三模式”，下

次启动后摄影仪会记忆该工作模式干脆选用。

（2）打板操作：

拍摄任务须要多个架次来完成时可运用“打板”按钮，详细操作如下:

1）第一架次结束后飞行器返回地面，依据摄影仪电池电量推断其次架

次任务电池电量是否足够，若足够，打开相机作业模式选择软件，点击“打

板”按钮拍摄一张空白照片作为标签来推断两个架次拍摄的图像信息。

2）其次架次与第三架次之间，在推断电池电量足够的前提F可采纳相

同的打板操作来实现快速图像数据采集。

留意：

a）多架次拍摄任务时，每架次返回地面后应先检查电池电量，其次应

检查相机存储卡容量是否可容纳后续架次的拍摄图像，若存储空间不足应

和时将前几个架次拍摄数据导出。

b）我们通常是运用外三触发模式，也就是说有无人机触发快门进行扣

照。

2.L2工作流程总结

（1）MicroSD相机存储卡检查

a）插入存储卡时确保方向正确；

b）作业前建议每张存储卡清空；

c）若剩余空间足够，可更改卡内自生成文件夹名称，以便区分作业任

务。

（2）电池电量检测

将电池与其充电器连接后插入电插板，若绿灯亮起则表示电池电量足

够，红灯亮起则需充电。

（3）开机

a）将电池与摄影仪插接并放入电池舱，此时摄影仪处于通电状态；

b）通电状态时按下工作开关，五个相机将全部开机，摄影机进入开机

状态

c）按下工作开关等待相机开机20秒后，取下镜头盖等待起飞。

(4)关机

a)保证五个镜头盖上盖后，按下工作开关，摄影仪仍处于通电状态；

b)打开电池舱拔下电池接口，五个相机将全部关机，摄影机进入关机

状态。

2.2航测无人机

航拍前，需运用集成式地面站软件对预拍区域进行航线规划，主要操

作如下：

(1)打开“KWT地面站4.0”，正常加载电子地图。

(2)选择菜单栏“工具箱--摄影测量工具“，打开对话框，如下图所示，

焦距、传感器H(mm)、传感器W(mm)的数值是依据当前所运用的

镜头型号填写。针对目前公司所用的测绘镜头(HGII-C),焦距(24)、

传感器H(mm)(15.4)、传感器W(mm)(23.2)是下图所示参数。

KWTKWF地面站40

凝纵杯XA»鬃线设置ffimdanguw）信助（H）

图飞行焦进S就线波好■地图注信.仪表h示！I■<««3

北

柒:殿”海拔，MO。。米。-':海拔：

东00009

卜、

IWTfiKHSIA

尔置拍sub作nBMM

隹生（生本）：MWMC*)：

传修3H(mm):H■««(%)：

距离目标点.（M）：0.0

飞行器海援（M）：0.。传出3WmmK

水平速度（M/S）：0.0

蛤编目距4米X2M75代线同距1米K

垂直速度（M/S）：O.O

水等漆虎（米卷）：雷白金度侏心）:

K3检式：!•自语应擀词K总©定点

&击逢标体建Hl・冷区H00

用估照片数:

用估总时间:00:24:35

修估总航程:5.723km

摄影测试工具对话框

另外，飞行高度（米）、H覆盖率（％）、W覆盖率（％）、水平速度（米

/秒）、垂直速度（米/秒）是运用的时候依据当前的地形、环境、天气等

因素综合考虑自行填写。转弯模式，选择“定点转弯”防止在边缘部分成

像重叠率不够。

以上信息检查正确无误后，点击“点击选择你想扫描的区域”，在地图

上就会弹出一个矩形框，依据航拍的区域调整矩形框的大小（留意，调整

后可以看到区域的长和宽，估算区域面积）。调整完成后，点击“预览”，

马上可以看到由以上参数自动规划出来的航线。如下图所示，规划的是

0.5km*0.4km的一片区域。

预览拍照航线

预估无人机的飞行状况满意要求后，点击“生成”即可生成航线任务，如

F图所示:

生成航线任务，检查无误后，即可上传到飞控，自行航线飞行。

2.3Smart3D成像流程。

航拍回来，将五镜头中的sd卡数据导出到电脑磁盘中，一个文件夹存

储一张sd内容，五组镜头的数据检查正确无误后，开启“起先一全部程序

—Bentley,,中的“ContextCaptureMaster”，创建工程。该软件是执行

Smart3D的关键应用程序。如下图所示：

点击“OK”，进入工程主界面，选择“Photos”加载五组镜头数据。

选择“Addentiredirectotyw可以加载五组镜头所在的文件夹的路径,

如下图所示:

是否完全加载胜利，可以点击最终一个按钮"Checkimagefiles"来

确认，如上图所示，说明全部图片是正常的，点击“Close”关闭。

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

Engine",这是一个成像引擎软件，伴随成像的整个过程，如下图所示：

正确运行后可以最小化显示。

F一步，右键单击“Block」"，选择"SubmitAerotriangulation”

意思是“提交航空三角运算。如下图所示:

bcr^ri«<u]«fian

a•****■■1*―««9«a

*•JXT

MM-9

全部参数选择默认，点击“next”，直到“Submit”，完成参数设置，生

成aBlock_l_Ar节点，如下图所示：

此项将对加载的照片进行运算，完成后，点击该页面下的“3Dview”

将看到照片的点云数据，如下图所示。

Clock-Block.l-AT

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

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

[|CMIX"”iMi|35viw|_______________________________________________________________________________

闰GMphotoslal-C«a«r«sizk•@

下一步，右键点击"Block.1_ATW,选择菜单里面的“New

recongstruction,,,意思是“新重构”，即生成新节点

“Reconstruction」”。选择此节点，右面属性页选择"Spatial

framework"，Mode一项，选择"Regularplanargrid”即可。如下图

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，选中“Reconstruction」”节点，右键弹出菜单，选择"Submit

newproductionw选项，弹出对话框。在此对话框，选择

"Format/Options",选择成果数据输出格式，选择OSGB格式输出。

如下图所示:

其他选项，保持默认即可，最终点击“Submit”，即在左边树形列表中增

加一个节点“Production」”，选中该节点，可以看到“ContextCapture

Engine"在运算的进度条。运算完成后显示如下画面：

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

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