倾斜摄影测量与机载LiDAR点云融合在三维建模中的应用

贺丹

(重庆市勘测院，重庆 401121)

1 引 言

倾斜摄影技术可以得到更逼真的实景三维模型，同时减少人工操作的步骤，是目前三维建模的主流趋势[1～3]。但是通过倾斜摄影测量得到的三维模型，受数据采集设备、时空天气环境及数据处理算法的影响，其成果会存在一定的畸变和错误，不利于更进一步的应用，目前造成模型畸变的主要原因有以下几个方面：①飞行器姿态变化引起的误差；②大气环境噪声误差；③受相片分辨率影响导致同名点匹配误差。造成模型畸变和缺陷的原因复杂多样，这也是目前基于倾斜摄影测量进行三维重建面临的最普遍的问题[4]。对于单体建筑物，可以通过人机交互的方式进行优化，但在大场景下，手动优化的方式就会降低模型生产的效率。

LiDAR具有分辨率高、抗干扰能力强等特点[5]。利用这些优点来辅助倾斜摄影测量数据进行融合建模，可以提高模型精度。随着LiDAR技术的进步，越来越多的学者开始研究利用LiDAR点云进行三维模型重建的技术[6]。张平等[7]通过无人机倾斜摄影和地面摆站激光扫描相结合，有效改善了倾斜摄影模型的建模效果，但地面激光扫描仪需要搬站，工作量较烦琐。王丹阳等[8]利用LiDAR进行建筑物三维建模，获取到了较高精度的三维模型，但在大场景下该方法效率偏低。

利用倾斜摄影测量和LiDAR点云各自的优点和特性(表1)，本文设计了一种融合倾斜摄影与LiDAR点云的三维建模方法，通过以倾斜摄影为主，激光雷达为辅的方式，在ContextCapture软件中对二者进行融合建模，从而实现提高三维模型精度的目的。……