无人机航空摄影数据处理方法探析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 无人机航空摄影数据处理方法探析 摘 要 Agisoft PhotoScan 是一款 优秀的三维重建软件。通过无人机航拍 的影像，利用多视图几何三维重建技术， 软件可以生成逼真的三维模型。本文主 要是对软件的工作流程进行了实验，生 成的成果满足一般的工程需要，在实际 工程中具有很好的应用前景。 中国论文网 /1/view-12829966.htm 关键词Agisoft PhotoScan；三维 重建；多视图几何 中图分类号：S914 文献标识码： A 文章编号： 1009-914X（2018）26- 0274-01 1 引言 近些年无人机遥感技术迅速发展， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 它具有拍摄角度灵活，起降不受地形地 势影响，悬停时间长，分辨率高的优势， 无人机影像为二维，不能真实将场景展 现给人们，所以将无人机影像通过三维 重建算法生成三维模型不可避免1-3。 无人机航拍影像的多视图几何三维重建 方法来构建三维模型，该方法与其他方 法相比，有很多优点，如：价格低廉、 操作简单、使用灵活，具有重要的意义。 Agisoft photoscan 是俄罗斯 Agisoft 公司出产的一款三维重建软件， 它是根据多视图几何三维重建技术，对 拍摄的照片进行处理，该软件处理的工 作流程完全是自动化的4-6。本文以某 个地区为例，使用 md4-1000 无人机， 相机平台使用单反相机，型号为索尼 NEX-7，其中无人机的详细参数如下表 1 所示， ，航拍的影像分辨率为 0.3 米， 航线设计为 800 米，一共分为两个架次， 6 条航线进行拍摄，影像重叠率为 75%。软件工作流程主要包括数据加载、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 数据定向、立体建模、纹理映射等步骤， 流程如下图 1 所示。 2 Agisoft photoscan 工作流程 2.1 数据准备 无人机在进行作业时，有时候会 受到外界因素的影响，拍摄的影像会不 清楚，这时最后作业完成之后，非常有 必要对每张影像进行检查，把质量不好 的影像去除，影像没有问题之后，要对 无人机的 POS 信息进行检查。 2.2 加载数据及数据定向 软件根据摄影测量的一些原理， 根据多视图几何三维重建技术，软件会 不需要人工干预的情况下，求出每张照 片的空间信息，然后对其进行定向等操 作。无人家航拍的照片加载及数据定向 之后，会显示照片是按照六条航线进行 拍摄的，如下图 1 所示。一共加载了 40 张影像。软件通常在处理数据比较大的 时候，会根据航线不同的布局进行划分 处理，对每块分别进行操作，最后再进 行合并和纹理映射7-8。通过这种方式， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 不仅可以充分的利用计算机性能的优势， 还可以大大提高处理大数据量的效率。 2.3 点云生成 稀疏点云主要是通过相对旋转矩 阵的计算、相对平移向量计算、全局旋 转矩阵的计算、全局平移向量计算、计 算三维点云等五部分一起构成9-10。 这五步能很好的计算图像之间的关系， 然后把所有特征点在每幅图像中进行链 接形成连接点并通过三角化计算其相应 的三维坐标值，最终通过集束调整进行 整体优化。密集点云是在稀疏点云的基 础上，通过恢复图像序列的方位元素基 础上，通过遍历每个像素的匹配关系来 得到视图之间匹配关系的视差图，然后 通过已知的方位元素对匹配的像素进行 前方交会。照片之间的定向完成之后， 点云的个数分别为 35518，7942450。 2.4 网格生成与纹理映射 密集点云生成之后，通过使用 Delaunay 方法对得到的离散稠密点云进 行剖分，最后来构建三角形网格，网格 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 生成后，再进行纹理映射得到最终的三 维模型。下图 2 分别为网格生成与纹理 映射结果。 2.5 成果输出 如果纹理映射完成之后，导出的 成果主要数字正射影像（DOM）和数 字三维模型，在进行导出时，如下图所 示，对分辨率、投影类型和图的大小都 可以进行设置。DOM 一般导出为 TIFF 格式，三维模型一般导出为 OBJ 格式。 龅DOM（左边）和三维模型（右 边）如下图 3 所示。 3 结语 本文以某个地区的为例，对实地 进行无人机航拍得到影像，通过 Agisoft PhotoScan 软件进行处理，最后得到了 DOM 和三维