摘要：随着科学技术的不断发展，无人机倾斜摄影技术在工程建设和管理使用中越来越广泛，可以有效地进行相应的三维建模工作。与传统的三维建模相比，通过地面测量，无人机倾斜摄影技术可以在确保更高精度的前提下提高整体工作效率。为了通过无人机倾斜摄影技术进行建筑工程三维建模，首先必须布局航摄固定像控点，计算相关无人机数据，规划倾斜相机线路，最终通过实际图像的倾斜摄影纹理映射测量完成三维建模。通过以上的方法和步骤，能够提高三维建模的效率。 关键词：无人机；倾斜摄影技术；建筑工程；三维建模
1 无人机倾斜摄影测量技术简述
无人机倾斜摄影测量技术是指无人机将倾斜摄影测量系统运到摄影测量中的调查摄影区域的技术。所谓倾斜摄影，是指照相机的主光轴从垂直线或水平方向偏离较大而以一定的倾斜角进行的摄影。因无人机图像存在重叠度大、旋转角度变化大、图像畸变大等问题，需要对无人机图像进行图像处理，才能应用于测绘生产。而倾斜摄影测量技术因其角度多、范围广、
精度高、清晰度高等优点而成为三维建模的首选技术。实用上，低高度飞行无人机通过搭载高分辨率倾斜摄影平台，可以得到厘米级的高分辨率垂直及倾斜图像，这完全满足1:500的大规模映射的要求。
传统的航空摄影仅能从正面角度可收集到图像，倾斜摄影同时还可获得区域的影像图的前视图、后视图、左视图、右视图和垂直视图。由无人机倾斜摄影平台收集的图像可以通过相应的处理软件生成真实场景的三维模型。倾斜摄影测量具有很高的高程测量精度，能够快速地进行大场景建模和地物测量，并能生成接近真实的地表三维场景。它可以显示海量的三维模型数据、地形高程数据、影像数据、矢量数据等。尤其是在高精度动态定位方面，它可以为无人机提供导航，使无人机能够准确的定位，完成无人机任务，也可以帮助无人机进行定位。通过相关的数据处理软件，可以得到调查地区地基的位置、形状、海拔、纵断面、水平区间的详细信息，可以生成满足必要条件的各种测量、测绘结果。
辣椒红素的提取
2 倾斜摄影应用的关键技术
2.1海量数据加载技术
所谓的海量数据加载技术，就是指一个大型的影像模型，每平方米的数据量都在0-2GB之间，而在中小型的城市，则可以容纳数几十GB甚至数百GB的数据。好在自动倾斜摄影系统可以输出OSGB格式，而且还能自动生成金字塔层级结构（LOD）。超图软件利用LOD，直接读取OSGB，并使用LOD进行调整，无论多么庞大的数据，都能在一瞬间完成装载，运行起来十分顺畅。
2.2倾斜摄影的单体化技术
倾斜摄影的单体化技术，即通过利用三角面面片的可分割特性，来解决倾斜摄影数据的立体模型可分离的问题。该算法先画出的裁剪多边形，确定单体化模型的边界，再利用包围盒法进行求交检测，得到需要分割的三角形面片（由点云构成的DTM三角网格）。然后，通过求交检验得到的三角形面片和被切多边形的交叉点，并对其在不同的交叉情况下进行了细致的分析。通过对模型的检验发现，传统化技术对梯形边缘下竖线边缘的像素点提取精度不高。实验结果表明，该算法具有较高的效率，重建模型的细节丰富，具有较高的完整性。最后，对交叉区域的三角形面片进行切割和重建，然后进行纹理重建，并对其进行多个层次划分，最终形成一个单体化模型。这种技术可以有效地将倾斜摄影的立体模型进行分割单体化。在图1中可以看到。
图1 基于切割三角面片的单体化流程
2.3关键技术是效果修补
效果修补技术是利用倾斜摄影技术对真实场景进行三维建模，并利用空洞区域建模、边缘提取、三角网格重建等技术进行修复。倾斜摄影模型是由软件自动产生的，它与人工建模有很大的区别，主要是因为算法和拍摄角度等因素的影响。天际航空软件可以对倾斜模型表面进行修复，而且与其他修复技术相比，修复技术更加彻底。也可以通过全息投影来还原场景，但这些场景都是在真实的环境中进行的，对空间的要求很高。并参考街景影像修复底层的效果。而超图软件可以利用自身的水面符号来补偿倒置模型表面的凹坑，从而恢复水波荡漾的效果；并利用点与立体符号的排列，使树的效果呈现更佳。
3 无人机倾斜摄影测量技术优势
(1)打破了常规航测单相机仅从垂直角度获取正射图像的限制，采用多个图像传感器同时从垂直和倾斜多个角度同时采集到真实图像，从而获得更多的立体图像，从而更好地反映出地形的真实状况，大大提高了图像质量。随着无人机倾斜摄影测量技术的飞速发展，无人机航空摄影测量技术已成为现代测绘技术中一种快速、有效地采集三维空间信息的高科技手段。同时采用抽取和贴图技术，减少了三维模型的制作费用。
(2)倾斜摄影测量技术是在无人机的帮助下完成数据采集和图像的自动采集，经实际应用证明，采用1~2a人工模型，采用倾斜摄影测量技术，仅需3~5个月即可完成3D模型，极大地提高了工作效率，缩短了工作时间。
漂流河道设计(3)节省人力，提高效率，大大减少了测绘工作的协作，减少了因气候等外部因素而导致的工作延迟，减少了工作人员的工作量，提高了工作效率。使原来的大量外业工作转化为内业工作，大大缩短了工作时间，减少了外业劳动强度。
(4)倾斜影像能够为使用者提供丰富的地理信息产品，能够将二、三个维度的数据进行叠加、显示，并能输出DSM、DOM、DLG等数据，对有关的地籍资料进行决策分析。
4无人机倾斜摄影技术在建筑中三维建模的具体应用形式
4.1布置航摄固定像控点
在航空航摄像控点设置中，最大限度地减少了测量数据所需的时间。像控点分为两种，一种是固定像控点，一种是临时像控点，固定像控点是一种是建筑工程中长期有效的像控点，而另一种像控点则是随着施工环境和施工内容的改变而不断增加的像控点。在进行施工时，有关工作人员仅需对影像控制点进行一次采集。举例来说，施工场地是一个靠近矩形的四边形区域，经测量可知，两个短边约250米长，长边约600米，故按地区网的测量方法，应在四边形的四个拐角处设置四个固定像控点，并在长边的中心点（也就是距离终点300米）处设置两个固定像控点。
胶水收缩率4.2无人机倾斜摄影线路的规划
在设计无人机倾斜摄影线路时，必须先确定航速、航高、地面分辨率、云台倾角等有关资料，而地面分辨率与航高间的对应关系是：
H=d×P/β （1）
其中， H为无人机的飞行高度；d表示摄像机的透镜焦距；P表示地面图像的分辨率；β表示相机的像元边长。
根据摄影机的型号和参数，可以得到不同的地面分辨率，即当无人机在70,90,110米时，对应的地面图像分辨率为0.022,0.026,0.030。因此，随着飞机的高度降低，地面成像的分辨率也会降低，因此，采用无人机倾斜摄影技术可以获得更好的成像效果。但从工作人员的工作经验来看，如果无人机的高度太低，会造成建筑的影子拉长，这会给后续的数据处理带来很大的困难，所以，在设计无人机倾斜摄影路线时，可以将无人机的航高设定为90米。
远程定向强声扩音系统在进行无人机倾斜摄影的时候，由于无人机一直在飞行，所以在拍摄的时候，镜头的曝光会有一定的延迟，而且物体与屏幕之间的距离不同，造成的误差也不同，所以这种方法也有一定的局限性。这会造成数据的采集出现偏差，因为无人机的飞行速度、时间间隔和图像的地面分辨率都会受到影响。这些数据有下面所示关系：
λ=v×t/P （2）
在这里，λ代表像点位移，v代表速度；t代表了暴光的时间。
为避免点位偏移过大，从而导致3D模型产生拉花，一般将λ控制在0.4个像素范围内，由v和P得到的结果是：在5,7,9米/秒时，对地面的影响分别为0.022,0.026,0.030。利用上述计算结果，可以有效地求出无人机倾斜摄像时的图像交迭程度，其计算公式如下：
ax=ax′+(1–ax′)Δd/H （3）
by=by′+(1–by′门控系统)Δd/H （4）
其中，公式中的ax以及by分别是两个方向上各点的航向以及旁向的真实重叠度，ax′和by′分别是两个方向上各点的航向以及旁向的设置重叠度；Δd为摄影基准面的高差。利用上述公式，可以求出图像的交叠程度和数目，并以此作为建立三维模型的依据。工作人员在计算完毕后，就只剩下最后一项了，不过这一项内容对无人机的飞行轨迹非常重要，它的计算公式如下：
w=Δq/Q （5）
