三拼介绍v0.1.doc

一、无人机多视立体倾斜摄影系统介绍无人机多视立体倾斜摄影系统是中测新图（北京）遥感技术有限责任公司于2013年自主开发的无人机多视立体倾斜摄影系统，主要包括无人机飞行平台、TOPDC-3U多视立体航摄仪、数传电台、自动导航仪、TOPPlan/TOPCheck等配套作业软件。本系统可同步获取垂直和左视、右视三个方向的影像，实现多视立体覆盖，进行多视立体测图与建模。本系统还可进一步升级集成IMU/GPS测姿定位系统，实现IMU/GPS辅助航空摄影测量，提高航空影像获取与处理精度。可用于低空遥感考古、数字城镇建设、新农村建设、灾害应急与处理等大比例尺航空摄影测量。图1 TOPDC-3U无人机多视立体倾斜摄影系统（1）TOPDC-3U多视立体航摄仪TOPDC-3U多视立体航摄仪采用三镜头垂直下视和左、右45倾斜的设计结构，系统连接支架，采用兼具重量轻、硬度大等优点的高性能的航空铝材设计制造，重量轻，硬度大，以有效承载三个框幅式数字传感器的重量，并且不易变形，可以很好地满足无人机飞行平台的要求。技术参数与指标见表1。图2 TOPDC-3U多视立体航摄仪表1 TOPDC-3U多视立体航摄仪技术参数与指标技 术 参 数 技 术 指 标 焦距(垂直/倾斜) 16mm 色深 24bit 像幅尺寸(垂直/倾斜) 60004000 传感器尺寸(垂直/倾斜) 23.415.6mm 像元物理尺寸 3.9m 相机倾角(倾斜) 45 相机视场角(航向/旁向) 52/72 最短连续曝光间隔 1s 曝光时间 301/4000秒 最大光圈 F 5.6 感光度(ISO) 自动，ISO 100，200，400，800，1600，3200，6400，12800，16000 重量 1.5kg （2）TOPPlan 航摄任务规划与精确设计软件TOPPlan是中测新图（北京）遥感技术有限责任公司自主研发的一款航线设计与评估软件。具备已知四角坐标进行航线设计与自动分区功能，具备片数、航线长度、总航程的统计功能。集成全国范围的DEM数据，支持主流的飞行管理与导航控制系统，支持基于DEM的航线精确敷设和曝光点坐标精确计算。图3 TOPPlan 航摄任务规划与精确设计软件（3）TOPCheck数字航摄质量检查软件TOPCheck是中测新图（北京）遥感技术有限责任公司自主研发的一款数字航摄质量检查软件，适用于所有的面阵数码航摄。主要功能是检查航摄飞行质量和影像质量，可自动计算重叠度、旋偏角、航线弯曲度；标记烟云雪雾、生成检查结果报表；进行成果整理功能，如航线整理，像片索引图生成、归档样片批量制作等。图4 TOPCheck数字航摄质量检查软件二、数据获取与处理流程TOPDC-3U无人机多视立体倾斜摄影系统的数据获取与处理流程见图5。三维重建任务规划精确航线设计无人机航摄数据获取数据处理遥感影像自动空三点云提取构建三维TIN纹理映射三维一体化模型空间地理要素提取三维单体模型图5 数据获取与处理流程经过飞行任务规划、精确航线设计、无人机航摄等数据获取阶段，可获取到多视倾斜影像数据，作为数据处理阶段的输入数据。数据获取后，对多视倾斜影像进行关键点提取、匹配与平差等，完成大区域的自动空三；利用密集匹配算法从多视倾斜影像中提取点云，并利用粗差剔除算法对点云数据进行粗差剔除；再对大区域的点云数据进行三维TIN构建、无接缝纹理映射，生成拥有细节层次的三维一体化模型；最后根据建筑物、植被等轮廓线，从一体化模型数据中提取出建筑物、植被等单体模型信息（包括点、TIN、纹理信息），实现空间地理要素提取，生成建筑物、植被等多层次单体模型。点云提取构建三维TIN纹理映射三维一体化模型空间地理要素提取多层次三维单体模型图6 数据处理过程效果图三、处理效率多视倾斜影像数据多层次三维模型的自动处理速度大致与硬件配置、输入影像的像素数量、影像重叠度相关。对于地面分辨率为0.07-0.1米，80%80%重叠度的高精度航空影像数据集，每天平均可处理8平方公里的数据。在绝大多数情景下，自动生成的三维模型可以直接使用，但是对于一些特定应用，用户还需要对自动生成的三维模型的局部几何模型误差进行修饰、编辑，以完成三维模型更新。每人每天约可修饰编辑的效率按精细程度而不同。四、应用案