基于倾斜摄影的三维模型重建的可行性研究

王杨玚 钟永康 董 啸

(桂林电子科技大学建筑与交通工程学院,广西 桂林541004)

无人机倾斜摄影的原理是将相机装载于无人机上，利用无人机同时从前、后、左、右和垂直五个不同的方向获取高精度全景地表影像，颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，可以使无人机从多个角度记录地物，更加真实的反映地物的实际情况。无人机携带的相机可以将三维场景转换为记录着拍摄瞬间的航高、POS信息、相机参数等信息的二维相片，然后利用Context Capture对采集的高清影像数据进行处理，输出三角网格模型。该模型分辨率高，带有真实纹理，能准确精细地复原出建模对象的真实色泽、几何形态以及细节构成，解决了大范围复杂地形数据采集及三维模型重建的问题，即从二维相片重建三维场景。用高清相机对物体进行多角度拍照，经计算机自动处理形成物体的三维数字模型（带纹理），非常适合用于3D建筑细部、逆向工程、文物展示和复制，生成精确的三维模型。

1 无人机数据采集

采用大疆精灵4 Pro V2.0 无人机搭载FC6310相机对桂林电子科技大学花江校区第13、14教学楼及周边场地进行航空摄影，被测区域位于东经25°18′48″，北纬110°24′42″，面积约为29535m3。无人机飞行相对航高50m，旁向重叠率70%，航向重叠率80%，相机对地面倾斜45°拍摄，焦距9mm，对测区以下视、前视、后视、左视、右视进行五架次飞行任务。航测影像分辨率5472像素×3648像素，水平分辨率以及垂直分辨率均为72dpi。外业航测日期为2021年1月15日，空气湿度80%，天气晴朗，气温11℃，天气状况适宜无人机飞行，此次航测任务无人机获得航测影像239张。……