【傾斜攝影三維建模技術簡介】

傾斜攝影技術是國際測繪領域近年來發(fā)展起來的一項高新技術，顛覆了以往正射影像只能從垂直角度拍攝的局限，通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感器，同時從1個垂直、4個傾斜共5個不同的角度采集影像，將用戶引入了符合人眼視覺的真實直觀世界[1]。傾斜影像技術的引進和應用，使目前高昂的三維建模成本大大降低。該技術的推廣應用依賴軟件的強大處理能力和硬件的支持。目前世界上支持多視角影像三維實景建模 的軟件有許多，諸如Context Capture、Pixel Factory、Pix4D、VirtuosoGrid、VirtuoZo、DP-Smart、PhotoScan等軟件，其高度自動化和智能化給建模帶來極高的效率。在硬件方面也得到了國內外許多傾斜無人機的支撐，比如Harwar、MicroDrones、JOUAV、Dragon50等。軟件和硬件的支持給三維實景建模帶來改革性的變化，推動著三維實景建模飛速發(fā)展。

【三維建模在電力行業(yè)的應用】

實景建模指利用照片和點云采集現(xiàn)有場地條件，進而創(chuàng)建高精度地理參考三維模型的過程。利用該技術可以輕松記錄資產，并將登記了三維信息的基礎設施與運營和工程數據關聯(lián)起來。這些功能可作為單一數據源全面呈現(xiàn)資產的最新情況，該模型可輕松在其他軟件平臺中共享和傳輸，便于更好地管理資產。所有相關方，包括位于外地的利益相關方、辦公室里的工程師以及現(xiàn)場的工作人員，都可以相互聯(lián)系并在資產設計、施工、運營和巡檢工作流方面提供協(xié)助。

三維可視化技術是通過將計算機視覺、圖形圖像處理和數據庫技術等多門學科融為一體，建立物體的三維空間模型，以求更為清晰的描述對象特征的方法，該技術應用于電力行業(yè)，對于提高電網管理的直觀性和可靠性，具有重要的意義。

【無人機傾斜攝影三維建模設備】

Phantom 4 Pro的相機配備1英寸2000萬像素影像傳感器，可拍攝4K/60fps視頻，并以14張/秒的速度拍攝靜態(tài)照片。新增后視視覺傳感器與機身兩側的紅外感知器，讓Phantom 4 Pro擁有5向環(huán)境識別與4向避障能力，安全性更高，飛行更智能。鈦合金、鎂合金材料的使用讓機身輕盈堅固。

Phantom 4 Pro的相機系統(tǒng)經過全新設計，配備1英寸2000萬像素CMOS影像傳感器以及7組8片全玻璃鏡片組成的高解析度鏡頭，同時采用機械快門以防止拖影，關鍵性能與同級別的地面相機相當。不僅如此，還能以100Mbps碼率拍攝H.264 4K/60fps視頻或H.265/HEVC 4K/30fps視頻。優(yōu)秀的光學性能結合先進的圖像處理，還原高動態(tài)和細節(jié)豐富的影像，為后期處理提供更大的空間。

Phantom 4 Pro對相機關鍵性能進行了全面升級，包括影像處理、圖像傳感器以及鏡頭解像力等，采用F2.8-11可調光圈,為攝影和攝像提供更大創(chuàng)作空間, 打造迄今為止最強大的Phantom相機。

數據處理采用Bentley公司的Context Capture三維建模軟件完成，Context Capture前身為法國Acute3d公司的Smart 3D Capture，被Bentley公司收購改名為Context Capture。是一套基于圖形處理器GPU的快速三維場景運算軟件，通過簡單連續(xù)的影像生成超高密度點云，并在此基礎上生成基于真實影像紋理的高分辨率實景三維模型。支持多種數據源，兼容各種航攝相機系統(tǒng)，同時能夠輸出obj、osgb、dae、xml 等通用兼容格式，且能方便自由的導入各種主流GIS平臺及三維編輯軟件。Context Capture代表了全球業(yè)界自動建模技術最先進最高水平最優(yōu)效果的軟件產品。

【無人機傾斜攝影作業(yè)流程】

傾斜攝影技術，通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感器（目前常用的是五鏡頭相機）。同時從垂直、傾斜等不同角度采集影像，獲取地面物體更為完整準確的信息。垂直地面角度拍攝獲取的是垂直向下的一組影像，稱為正片，鏡頭朝向與地面成一定夾角拍攝獲取的四組影像分別指向東南西北，稱為斜片。使用大疆無人機進行數據采集，可以用單鏡頭模擬多鏡頭成像，規(guī)劃5條航線，分五次飛行采集數據。在建立建筑物表面模型的過程中，相比垂直影像，傾斜影像有著顯著的優(yōu)點，因為它能提供更好的視角去觀察建筑物側面，這一特點正好滿足了建筑物表面紋理生成的需要。同一區(qū)域拍攝的垂直影像可被用來生成三維模型或是對生成的三維模型的改善。

【無人機傾斜攝影拍攝注意事項】

1、為保證順利完成三維建模并提高模型精度，航向重疊和旁向重疊最少要在80%以上。

2、相機距被測物體的距離之差不能太大，如果想得到局部更加精細的三維模型，要采取逐步遞進的方法采集影像。

3、被攝物體或部位要占照片的一半區(qū)域以上，每個部位至少在3張影像上出現(xiàn)。

4、如果地物表面有凸出或鏤空等部位，需要對局部進行多角度采集。

5、如果地物太高，需要分層多地物進行采集，兩層之間的重疊度也遵循原則1的規(guī)定。

非傾斜攝影測量設備若想能達到傾斜測量級別的成果質量和精度，必須提高影像的重疊度、降低地物的攝影距離、多冗余影像采集，嚴格按照以上原則操作才能達到預期效果。

【輸電線路實景三維建模案例】

【輸電線路實景三維建模展望】

三維電力綜合管理信息系統(tǒng)平臺基于空間地理信息的數據與電力線路屬性信息融合，實現(xiàn)電力部件的綜合展示，直觀形象的描述、檢索、分析和管理電力線路運營情況，更加方便高效的發(fā)現(xiàn)電力設備損壞的線路，判斷故障影響區(qū)間、提供線路修復的點位參考。 隨著技術的不斷完善與管理需求，用戶可通過可視化信息平臺利用現(xiàn)代數字通訊技術與信息控制技術，構建起“智能電網”，這對于電力系統(tǒng)實現(xiàn)智能化、數字化、信息化監(jiān)管具有重要意義。