倾斜摄影技术的单体塔式建筑物三维重建方法

王晓东; 岳军红; 陈兴芳

doi:10.12265/j.gnss.2020092502

倾斜摄影技术的单体塔式建筑物三维重建方法

1.
西宁市测绘院，西宁 810001
2.
陕西铁路工程职业技术学院，陕西渭南 714000

详细信息

作者简介:
王晓东: （1985—），男，硕士研究生，工程师，研究方向为测绘工程、地理信息系技术、遥感技术等

岳军红: （1982—），男，硕士研究生，讲师，研究方向为RS与GIS应用

陈兴芳: （1988—），女，硕士，高级工程师，研究方向为测绘工程、地理信息技术等

通信作者:
王晓东 E-mail：wangxd_85@163.com

中图分类号: P228；P231
计量
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出版历程
- 收稿日期: 2020-09-24
- 网络出版日期: 2021-04-25
- 刊出日期: 2021-05-12

3D reconstruction method of single tower building based on tilt photography

1.
Xining Surverying and mapping Institute, Xining 810001, China
2.
Shaanxi Railway Institute, Weinan 714000, China

摘要

摘要: 针对塔式单体建筑物形状不规则导致三维模型构建失败，提出倾斜摄影技术的塔式单体建筑物三维重建方法. 选用消费型多旋翼无人机搭载单镜头的相机，通过环线拍摄的方式获取多视影像数据，通过ContextCapture软件对获取的多视影像数据进行处理，构建塔式建筑物的实景三维模型，利用外业控制点、纹理细节信息对生成的三维模型精度评定. 试验表明：环线航拍获取多视影像数据构建三维模型，精度较高、模型纹理信息缺失少、完整度高.
- 倾斜摄影技术 /
- 塔式建筑物 /
- 环线航拍 /
- 三维重建
Abstract: Aiming at the failure of building three-dimensional model due to irregular shape of single tower building, a three-dimensional reconstruction method of tower single building based on inclined photography technology is proposed. First, the consumption type multi rotor unmanned aerial vehicle equipped with a single lens camera is selected to obtain the number of multi view images by loop shooting. Then, the multi view image data is processed by ContextCapture software to construct the real three-dimensional model of tower building. Finally, the accuracy of the generated three-dimensional model is evaluated by using the field control points and texture details. The experiment shows that; the loop line aerial photography used to obtains the multi view image data to construct the three-dimensional model has high accuracy, less missing texture information and high integrity.
- tilt photography technology /
- tower building /
- loop shooting /
- three-dimensional reconstruction

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图 1 经纬M600 Pro无人机

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图 2 环线规划摄影模型流程图

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图 3 环线规划摄影方式

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图 4 多视影像数据处理流程

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图 5 环线规划示意图

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图 6 实景三维模型

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图 7 检查点误差分布图

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表 1 经纬M600 Pro飞行平台参数

名称	参数
导航卫星	GPS：L1+L2 (20 Hz)；北斗:B1+B2(20 Hz)
飞控系统	A3 Pro
载重重量	6.0 kg
对称电机轴距	1 133 mm
续航时间	35 min
巡航速度	65 km/h
爬升速度	5 m/s
悬停精度	水平1.5 m；垂直0.5 m
最大起飞海拔高度	2 170 R浆：2 500 m 2 195 R浆:4 500 m
起飞方式	无遥控器垂直起降
禅思H20相机	光圈f/2.8-f/11; 2 000 万像素; 程序自动曝光; 影像大小：5 184像素 × 3 888像素

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表 2 控制点坐标误差统计 m

点号	类型	X	Y	Z	D_X	D_Y	D_Z
Check01	外业	**289.138	**121.579	**12.403	−0.015	0.043	0.039
Check01	模型	**289.153	**121.536	**12.364	−0.015	0.043	0.039
Check02	外业	**306.135	**126.867	**12.415	0.023	0.036	0.036
Check02	模型	**306.112	**126.831	**12.379	0.023	0.036	0.036
Check03	外业	**312.629	**118.078	**11.941	0.011	−0.025	−0.045
Check03	模型	**312.618	**118.103	**11.986	0.011	−0.025	−0.045
Check04	外业	**273.809	**125.609	**12.501	−0.022	−0.014	0.038
Check04	模型	**273.831	**125.623	**12.463	−0.022	−0.014	0.038
Check05	外业	**263.506	**119.589	**11.797	−0.025	0.021	0.029
Check05	模型	**263.531	**119.568	**11.768	−0.025	0.021	0.029
Check06	外业	**254.992	**130.241	**21.015	0.019	−0.023	0.032
Check06	模型	**254.973	**130.264	**20.983	0.019	−0.023	0.032
Check07	外业	**256.336	**137.488	**46.936	0.037	0.032	−0.039
Check07	模型	**256.299	**137.456	**46.975	0.037	0.032	−0.039
X_RMSE	0.023		Y_RMSE	0.029		Z_RMSE	0.037

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施引文献(9)

期刊类型引用(5)

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