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PSDK102S倾斜摄影相机自动化建模成果的数据的详细资料

专用无人机PJK102S五镜头倾斜摄影相机

     鹏锦PSDK 102S 五镜头倾斜摄影相机是鹏锦科技全新一代五镜头产品,相机完美匹配大疆行业M210RTKV2 系列无人机,无需对无人机进行任何改装,PSDK 102S 采用CNC 金属工艺设计制造, 重量更轻,尺寸更小,具备五相位智能自检,一键重置,智能散热, 高精度测绘测量等优势。

PSDK 102S 全国免像控核心技术,镜头畸变极小,单相机同步误差小于 1ms,五个镜头独立POS,至 1cm,搭配大疆智图软件,可实现农房一体化要求下作业免像控,大大提高数据采集精度, 提高外业作业效率。

倾斜摄影三维建模及应用是近年来测绘 领域关注的热点,产业链上下游的企业为此都在积极探索,以推动该项技术的健康发展和落地应用。然而,什么样的技术才是真正符合用户实际应用需求的?在这 里,我们要和大家讲解倾斜摄影应用的两个重要话题——倾斜摄影自动化建模成果(后文简称“倾斜模型”)的数据组织和单体化。

  数据组织:要LOD 更要便捷和安全

  倾斜模型的一个突出的特点就是数据量庞大,这是因其技术机制、高精度、对地表全覆盖的真实影像所决定的。那么,如何承载海量的倾斜模型数据、保 证快速加载和流畅渲染?这是倾斜摄影技术顺利实现应用的大“拦路虎”,必须拿下。是直接读取OSGB格式的倾斜摄影模型海量数据,还是需要导入和处理 数据格式后读取?这是一个关键问题。

  解决这个问题之前,我们先明确下LOD(Level of Detail)这个概念。LOD是GIS平台提高性能的一个重要法宝,即对同一个数据从清晰到模糊有多份。当屏幕视角距离某个地物近时,软件自动调用清 晰层的数据;当屏幕视角远离该地物时,则自动切换为模糊层的数据。由于人眼本来就无法看清远处的数据,因此这样做并不影响视觉效果。例如影像金字塔、地图 分比例尺切图等,都采用此方式。

  对于手工建模的模型,一般是通过三维GIS平台自行计算出多层LOD,并处理其远近距离的切换关系。而对于倾斜模型,由于其技术原理是先计算稠 密点云、经过简化后再构建TIN,因此在数据生产的过程中,就能通过不同的简化比例来得到数据LOD,而不再需要GIS平台来进行计算。并且数据生产过程 中计算出来的LOD效果也的。也正因为如此,无论是街景工厂还是Smart3D,其生产出来的倾斜模型都是自带多级LOD的,一般至少带有5-6 层,多则10层以上。

  数据本身自带LOD,从技术原理上就决定了其看似庞大,其实完全可以做到非常高的调度和渲染性能(只要不破换原始自带的LOD)。这也是为什么我们使用数据自带的Viewer就可以获得很好的加载和浏览性能。

  分析到这里,相信大家就会明白:采用直接读取倾斜模型原始OSGB格式相比采用导入的方式更好。为什么这么说呢?一方面,导入过程费时费力,处 理海量倾斜模型数据往往需要数周。更重要的是,在数据导入过程中,为了和平台内部格式保持一致,往往会破换原始数据的LOD,自行再构建LOD。这样构建 的LOD,无论是效果还是性能,都远逊于原始LOD,导致性能不佳。

  此外,在格式选择上,倾斜摄影建模软件有内部私有格式(如Smart3D的s3c),另外还可输出为OSGB和DAE两种外部格式。其 中,DAE格式由于是文本格式,直接读取效率太低,因此被排除在外。而OSGB格式是开源的OSG库所自带的二进制格式,直接读取效率高,且格式公开,有 免费的开源库可直接使用,并且适合作为后续网络发布与三维服务共享的模型传输格式,因此成为选择。

  那么,有人可能会问:OSGB作为公开格式,若直接使用,如何解决网络发布后的数据安全问题?对于这个问题,其实并不难解决:在服务端,我们虽 然是直接读取OSGB文件,但在网络发布缓存到客户端的模型,已经是通过服务端加密,并在客户端压缩打包为一个内部的大文件,如下图所示。因此,直接读取 OSGB格式绝对不存在数据泄露等安全问题。

专用无人机PJK102S五镜头倾斜摄影相机

数据处理系统-Smart3D

倾斜摄影三维建模技术是基于影像的三维建模技术的一种,基于影像的三维建模技术大致步骤分为:

① 特征点提取与相对定向;

② 投影重建与相机标定;

③ 密集匹配;

④ 重建三维模型。

其中第1步从给定影像中自动检测出可靠且充分密集的连接点,利用连接点对大量影像进行自动重定向;第2步根据重定向结果进行投影重建,标定相机位置等信息;第3步通过CMVS(cluster multi-view stereo)、PMVS(patch-based multi-view stereo)等算法进行密集匹配;第4步从点云通过构建三角网格模型得到目标三维模型。

倾斜摄影4大特点

  特点一:反映地物周边真实情况相对于正射影像,倾斜影像能让用户从多个角度观察地物,更加真实的反映地物的实际情况,的弥补了基于正射影像应用的不足。

  特点二:倾斜影像可实现单张影像量测通过配套软件的应用,可直接基于成果影像进行包括高度、长度、面积、角度、坡度等的量测,扩展了倾斜摄影技术在行业中的应用。

  特点三:建筑物侧面纹理可采集针对各种三维数字城市应用,利用摄影大规模成图的特点,加上从倾斜影像批量提取及贴纹理的方式,能够有效的降低城市三维建模成本。

  特点四:数据量小易于网络发布相较于三维GIS技术应用庞大的三维数据,应用倾斜摄影技术获取的影像的数据量要小得多,其影像的数据格式可采用成熟的技术快速进行网络发布,实现共享应用。

  无人机倾斜摄影的广泛应用,必将大幅度提高测绘行业的作业效率,使地理信息数据的流存更加完整精确,为我国更有效率的应用土地资源、优化国土空间、建设美丽中国增砖添瓦!

  以我们现有的业务经验评估:之前国土一张图是平面的,以后绝对是国土一张立体图。倾斜摄影技术将是未来测绘市场的主要技术之一。

专用无人机PJK102S五镜头倾斜摄影相机

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