摄影测量是一种将二维照片合成三维模型的技术,它通过拍摄同一物体不同角度的照片,再通过算法识别照片相同特征点,来解算出一个三维模型。
这样的技术,不仅可以还原真实的物体尺寸比例,还能对其细节实现高度还原。
摄影测量原理
通过“摄影”进行“测量”即摄影测量。具体而言,就是通过量测摄影所获得的“影像”,获取空间物体的几何信息。它的基本原理来自测量的交会方法。
交会方法
摄影测量的前方交汇原理如图所示,S1,S2 为左、右摄站,P1,P2 为摄取的左右影像,a1、a2 为左、右影像上的同名点。
通过像点(如a1)能获得摄影光线S1a1的水平角α、垂直角β。由此利用两张影像获得的直线S1a1与S2a2交会空间点A(X,Y,Z)。
(同名点:空间同一个点在左、右影像上的像点即为同名点。)
由于左、右影像是同一个空间物体的投影,因此利用影像上任意一对同名点都能交会得到一个对应空间点。
所以摄影测量不仅仅可以测量一个空间的点,还能利用影像对空间的三维物体模型进行重建。
摄影测量走进生活
是不是即便了解完了摄影测量的原理,依然一头雾水?
那让我们一起将目光锁定生活常见物体,来体验一下利用摄影测量进行三维模型重建到底是怎么一回事儿吧!
一般而言测量是逐“点”的测量,而摄影测量是“面”(影像)的测量。
摄影测量可利用在不同位置对同一物体摄取的多张影像(至少两张影像)构建物体的三维模型。
以生活中常见的消防设备为例:
消防栓实拍图
选定建模物体,从不同方位与角度对其进行拍摄,并保证照片之间至少70%以上的重叠度。将影像数据上传至三维重建软件进行自动解算后生成所谓的“点云”。
点云数据
再通过软件计算进行建模与贴图,一个通过摄影测量获得的生活物件就呈现在你眼前啦!
消防栓建模图
如今,随着商业无人机的普及,促进了实景三维建模行业的快速发展,而许多人仍然对三维重建技术的实现以及应用有着许多疑问。
倾斜摄影测量是使用同一飞行平台搭载多传感器,同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像,获取地面物体更为完整及准确的信息。再通过对倾斜摄影数据进行内业处理获得其相应的地表信息,整合成具有地物全方位信息的数据,从而生成三维模型成果的一种摄影测量方式。其核心原理与传统摄影测量相同,均是基于共线方程,通过区域网平差计算影像的外方位元素,利用高性能计算机与匹配算法提取特征点云,再在密集点云的基础上生成一系列产品。
随着商业无人机的普及,促进了实景三维建模行业的快速发展,而许多人仍然对三维重建技术的实现以及应用有着许多疑问。
下一期就让我们一起了解实景三维重建在文化产业的应用!
“瞰一瞰”当文创产业碰上传统测绘行业,又会碰撞出什么样的火花?
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