摘 要

本文主要研究无人机倾斜影像的处理方法和建模原理，通过探寻数字摄影测量和无人机的发展历史，分析了倾斜摄影引起广泛关注的原因在于多角度获取地面影像；介绍了倾斜摄影系统组成和无人机航拍的流程，聚焦倾斜摄影影像处理的关键技术——多视影像匹配和区域网联合平差，探讨倾斜影像实际生产应用的核心。

介绍可用于自动化三维建模的软件——ContextCapture，包括ContextCapture的空三处理原理、建模流程、产品生成展示平台；然后通过研究三维模型的一些相关知识，指出生产三维模型数据的关键在于应用，引出了DpModeler可以单体化模型，达到分类管理查询的目的。

最后指出目前数据处理量大和建模存在精细度不够的问题，对未来无人机大规模民用化发展和建模全自动化的软件优化进行展望。

关键词：无人机；倾斜摄影；三维建模；单体化

Research on Image Processing and 3d Modeling of UAV Tilt Photogrammetry

Abstract

In this paper, we study UAV tilt image processing method and modeling principle, through exploring the development history of digital photogrammetry and unmanned aerial vehicles (UAV), analyzes the oblique photography caused wide attention due to the multiple perspectives for the ground image；this paper introduces the composition and process of UAV aerial photography system, focusing on the oblique photography the key technology of image processing, more visual image matching and regional network joint adjustment, explore the core of the actual production application tilt image.

ContextCapture, a software that can be used to automate 3d modeling, is introduced. And then through the brief introduction of the 3 d model of some relevant knowledge, points out that the production is the key to application of the 3 d model data, raises DpModeler can monomer model, achieve the purpose of query classification management.

At last, it points out that there is a problem that the data processing capacity is too large and the modeling precision is not enough.

Key Words: UAV; Oblique photography; 3d modeling; Monomer

目录

摘 要 I

Abstract I

第一章 绪论 1

1.1研究背景与意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.2.1无人机倾斜测量技术的研究现状 1

1.2.2三维数字城市建模的研究现状 1

1.3研究内容与技术路线 1

第二章 无人机倾斜摄影测量 1

2.1无人机低空倾斜摄影测量 1

2.1.1无人机技术 1

2.1.2倾斜摄影系统 1

2.2无人机影像获取流程 1

2.2.1任务提出、目标确认和空域申请 1

2.2.2航线设计、作业飞行 1

2.2.3数据检查 1

2.2.4影像预处理 1

第三章 无人机倾斜摄影测量影像处理 1

3.1倾斜影像处理的技术 1

3.2 ContextCapture影像处理 1

3.2.1空中三角形测量计算 1

3.2.2模型重建计算 1

3.3.3产品生成 1

第四章 无人机倾斜摄影技术在三维建模中的应用 1

4.1三维建模的基本方法 1

4.2 DpModeler实景建模 1

4.2.1 建模原理 1

4.2.2 建模成果 1

4.3无人机倾斜摄影建模应用的关键技术 1

第五章 结论与展望 1

5.1结论 1

5.2展望 1

参考文献 1

致谢 1

第一章 绪论

1.1研究背景与意义

摄影测量学历史悠久，两个世纪前对摄影测量的定义是：一种避免计算的技术。到1957年，测量学家用数字投影代替了物理投影，摄影测量由模拟进入了解析测量时代。从20世纪90年代计算机技术发展，利用计算机进行数字影像的计算实现自动化测绘，摄影测量也进入数字阶段。POS系统、激光扫描、Lidar、航空数码相机、高分辨率卫星影像的应用，使得数字摄影测量快速发展。传统摄影测量曾经被怀疑会消失，而事实上数字摄影测量正是结合传统摄影测量和计算机视觉发展而来，并没有改变摄影测量的基本原理和解析关系，基本的处理流程还是一样，但是那些与解析模拟仪器有关的理论和方法确实消失在测绘历史的长河中。数字摄影测量的研究重点是如何自动提取影像的空间信息，虽然已经有了质的突破，但正如张祖勋院士所说，一些传统、非本质的摄影测量理念还没有破除，所以值得我们思考如何利用摄影测量技术解决好实际问题，在学科交叉发展中打好基础。

在大数据时代，智慧城市构建离不开地理信息数据的采集，倾斜摄影测量技术丰富了采集数据的深度和广度。在测绘地理信息领域，倾斜摄影技术一经出现就引起了广泛关注。运用倾斜摄影测量技术，传统测绘在野外工作方式将成为老黄历，基础信息测绘工作从陆地走向空中。倾斜摄影测量技术不仅降低了大范围城市三维建模成本，而且提升了智慧城市建设的效率。

近几年无人机技术迅速成熟，这使得无人机倾斜摄影测量的应用得到惊人的发展。无人机以全天候、快速响应和实时高效灵活等优势，大大丰富了基础地理信息数据的获取手段，作为可靠的平台在测绘地理信息行业得到大范围推广。此外，无人机倾斜摄影测量在智慧城市的建设中发挥着分类查询、规划设计、淹没分析、日照分析和地表地下一体化等作用，在智慧旅游中真实还原自然风光的美丽，吸引游客足不出户通过网络3D欣赏景区。

研究无人机倾斜摄影影像处理和三维建模，有助于这项颠覆性技术更好地推广到生产实践中，使智慧城市的建设插上真实准确的翅膀。在无人机倾斜摄影技术的应用方面，国内还处于成长阶段，毕竟从我国第一次引进倾斜摄影测量技术到如今也才短短8年。从数字摄影测量到倾斜摄影测量，在思路、实践和经验上都要有所不同。

1.2国内外研究现状

1.2.1无人机倾斜测量技术的研究现状

在2015年的时候大疆科技就获得Accel公司7500万美元的融资，是极飞科技和亿航智能A轮融资总和的2倍多，在此之后，亿航智能又在8月获得4200万美元B轮融资。这些足以体现在中国特殊的地理国情下，无人机市场的需求异常庞大，发展潜力无限。从2015年起消费级无人机数量同比保持50%的增速，但截止目前，无人机发展速度还不能满足市场需求。正如无人机遥感系统并不等于用无人机改造的遥感系统，无人机飞行平台的特殊性注定了与倾斜摄影的系统结构和关键技术需要不断调试集成。

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