1. 无人机倾斜摄影测量应用
倾斜摄影测量，和我们传统的影像有什么区别？
从数据采集的方式来看，传统影像是通过飞机上搭载的航摄仪对地面连续摄取相片，而后经过一系列的内业处理得到的影像数据，获取的成果只有地物俯视角度信息，也就是视角垂直于地面。
而倾斜摄影测量测试通过飞机或无人机搭载5个相机从前、后、左、右、垂直五个方向对地物进行拍摄，再通过内业的几何校正、平差、多视影像匹配等一系列的处理得到的具有地物全方位信息的数据。
简单理解就是，影像上地物是在一个平面的，倾斜摄影测量地物是具有真实高度的。
通过倾斜摄影数据加工的关键技术，比如多视影像联合平差、多视影像关键匹配、数字表面模型生产和真正射影像纠正等，得到地表数据更多的侧面信息，加上内业数据处理，得到数据的三维模型。
2. 无人机倾斜摄影测量应用技巧
无人机倾斜摄影作为一种立体摄影成像技术，对单纯的正面垂直摄影是一种应用的补偿，利用主镜头垂直摄影，其它镜头调整角度成像，成像后通过成像角度，像元和镜头放大倍率及比例尺等信息等进行三维建模。理论上两台相机就可以实现该功能，所以倾斜摄影所使用的相机数也有两台，三台，五台等等，最近几年在无人机领域使用较多的是一些五镜头系统，主要是考虑被摄物体一般都是一个垂直主摄面和四个方向的拍摄。倾斜摄影主要用于测绘系统，所以选择时应重点考虑测绘精度要求，尤其是垂直高度信息，飞机的高度计或惯导信息精度是否满足，如不满足还要考虑增加激光测距机提供距离参数。
说到选型，由于倾斜相机本事制作较为简单，通常来说就是选好相机以后对几个镜头摆放角度的事，还有处理软件的事，主要还是看精度要求和实时性要求了，再有就是市场需求并不是很多，所以专做倾斜相机的厂家并不多，在国内也就是几家民用无人机公司做出了成品相机但基本上都是一些精度较低的，但是一般的应用够用。而且由于技术门槛不高，很多发烧友自己就可以Diy，而真正由于一些重要场景的高精度测绘需求的设备基本上都是定制研发，而且难度比较大，多数都是高校和研究所等再承接。
其实这几年还有一种三维成像技术，tof相机，在某种程度上要明显好于倾斜摄影。
就是自己的一点看法，希望可以帮到你。
3. 无人机倾斜摄影测量精度
如今，无人机已经广泛应用于气象监测、国土资源执法、环境保护、遥感航拍、抗震救灾、快递运送等领域。 随着物联网的发展，无人机对物联网技术的运用不断增加，为了能更好的控制无人机的飞行，各种传感器的运用则起到了十分重要的作用。
因此，有人将无人机称为一架会飞行的“传感器”。那么，无人机能在天上实现稳定的飞行，完成不同的动作，需要用到哪些传感器呢?
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无人机的特性
无人机的动作必须非常精确，除了稳定，还要能到飞行到预期的高度并有效进行沟通。因此，一台最基本的无人机必须具备以下特性：
稳定： 无人机应该要稳定，不可无预警突然震动、摇晃或倾斜，否则就会失去平衡并坠毁。
精确： 无人机的动作要非常精确。至于动作可能指距离、速度、加速、方向与高度。
能抵抗各种环境条件： 无人机要能抵抗下雨、灰尘、高温等环境状况。而且不止外部材质，无人机内部所使用的电子零件也要如此。
低功耗： 无人机将会变得越来越轻，因此如何确保超低功耗以尽量缩小电池尺寸就显得尤为重要。低功耗技术的崛起，已使得无人机技术得以普及化。
环境感知：环境传感技术逐渐崛起，成为无人机最关键的发展领域之一。现在的无人机都具备好几种传感器以监测环境。收集到的资料可用在各种应用，例如气象监测、农业等用途。
联网功能：联网功能是无人机崛起并广为市场接受的重要因素。无人机可通过简单的智能手机、遥控器或直接通过云端加以控制。应根据不同使用案例，提供适合的联网功能解决方案。有的无人机会采用多种联网功能解决方案，以满足多用途使用案例的需求。
02
飞行控制器
飞行控制器（FC）相当于无人机的大脑，如果放在电脑以及手机上来说就相当于操作系统。飞行控制器通过无人机上搭载的各类传感器获得数据，对这些数据进行演算处理从而控制机体的飞行。除此之外，飞行控制器也承担信息传递的职责。
飞行控制器内部主要由两大部分构成——IMU（惯性检测装置）和CPS模块。可以说无人机的飞行性能的高与低，就取决于这个飞行控制器。无人机平稳飞行不可缺少的飞行控制器中的内部传感器（IMU）。IMU指的是惯性测量单元，大多用在需要进行运动控制的设备，如汽车和机器人，也被用在需要用姿态进行精密位移推算的场合。一般来说IMU就包含了加速度传感器和陀螺仪。
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无人机上的传感器
IMU位于无人机的核心位置，可确保装置功能与导航正常运作。 这些传感器包括加速度计、陀螺仪、磁罗盘与气压传感器。
加速度计
加速度计是用来提供无人机在XYZ三轴方向所承受的加速力。它也能决定无人机在静止状态时的倾斜角度。 当无人机呈现水平静止状态，X轴与Y轴为0克输出，而Z轴则为1克输出。 地球上所有对象所承受的重力均为1克。若要无人机X轴旋转90度，那么就在X轴与Z轴施以0克输出，Y轴则施以1克输出。倾斜时，XYZ轴均施以0到1克之间的输出。相关数值便可应用于三角公式，让无人机达到特定倾斜角度。
加速度计同时也用来提供水平及垂直方向的线性加速。相关数据可做为计算速率、方向，甚至是无人机高度的变化率。 加速度计还可以用来监测无人机所承受的震动。
对于任何一款无人机来说，加速度计都是一个非常重要的传感器，因为即使无人机处于静止状态，都要靠它提供关键输入。
陀螺仪
陀螺仪传感器能监测三轴的角速度，因此可监测出俯仰(pitch)、翻滚(roll)和偏摆(yaw)时角度的变化率。即使是一般飞行器，陀螺仪都是相当重要的传感器。角度信息的变化能用来维持无人机稳定并防止晃动。由陀螺仪所提供的信息将汇入马达控制驱动器，通过动态控制马达速度，并提供马达稳定度。 陀螺仪还能确保无人机根据用户控制装置所设定的角度旋转。
磁罗盘
正如名称所示，磁罗盘能为无人机提供方向感。它能提供装置在XYZ各轴向所承受磁场的数据。接着相关数据会汇入微控制器的运算法，以提供磁北极相关的航向角，然后就能用这些信息来侦测地理方位。
为了算出正确方向，磁性数据还需要加速度计提供倾斜角度数据以补强信息。有了倾斜数据加上磁性数据，就能计算出正确方位。
磁罗盘对于硬铁、软铁或运转角度都非常敏感。所谓硬铁是指传感器附近的坚硬、永久性铁磁性物质。 它能使罗盘读数产生永久性偏移。 软铁则是指附近有弱铁磁性物质，电路走线等。 它能让传感器读数产生可变动移位。因此它也需要磁性传感器校正算法，以过滤掉这些异常状况。 这时候最重要的是让用户不必费力，运算法就能快速进行校正。
除了方向的感测，磁性传感器也可以用来侦测四周的磁性与含铁金属，例如电极、电线、车辆、其他无人机等等，以避免事故发生。
气压计
气压计运作的原理，就是利用大气压力换算出高度。 压力传感器能侦测地球的大气压力。 由气压计所提供的数据能协助无人机导航，上升到所需的高度。准确估计上升与下降速度，对无人机飞行控制来说相当重要。意法半导体已推出LPS22HD压力传感器，数据速率达200Hz可满足预测高度时的需求。
超声波传感器
无人机采用超声波传感器就是利用超声波碰到其他物质会反弹这一特性，进行高度控制。前面就提到过近地面的时候，利用气压传感器是无法应对的。但是利用超声波传感器在近地面就能够实现高度控制。这样一来气压传感器同超声波传感器一结合，就可以实现无人机无论是在高空还是低空都能够平稳飞行。
GPS
如同汽车有导航系统一般，无人机也有导航系统。通过GPS，才可能知道无人机机体的位置信息。GPS是全球导航系统之一，是美国的卫星导航系统。不过最近的无人机开始不单单采用GPS了，有些机型会同时利用GPS与其他的卫星导航系统相结合，同时接收多种信号，检测无人机位置。无论是设定经度纬度进行自动飞行，还是保持定位进行悬停，GPS都是极其重要的一大功能。
不过由于卫星自己会经常移动，同时受建筑物与磁场的影响，也存在接收不到GPS信号的情况。这一点是值得注意的。
当然除了上述的几种传感器，无人机中还可能会用到检测电压电流状态的传感器、检测障碍物的红外线传感器。正是由这些宛如人感官一般的传感器在无人机中发挥作用，无人机才能够在空中平稳飞行。
特定应用传感器
这类传感器并不影响无人机的核心功能运作，但越来越常被用在无人机上，以提供各种不同应用，例如气候监测、农耕用途等。
湿度传感器：湿度传感器能监测湿度参数，相关数据则可应用在气象站、凝结高度监测、空气密度监测与气体传感器测量结果的修正。
MEMS麦克风：MEMS麦克风是一种能将声音频号转换为电子讯号的音频传感器。 MEMS麦克风正逐渐取代传统麦克风，因为它们能提供更高的讯噪比(SNR)、更小的外型尺寸、更好的射频抗扰性，面对震动时也更加稳健。 这类传感器可用在无人机的影片拍摄、监控、间谍行动等应用。
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传感器数据的运算和传输
要将原始的传感器数据转换成有意义的使用案例，软件数据库扮演了相当重要的角色。 算法可扩大传感器功能，使其超越原本已知范围。运算法还能结合来自不同传感器的输入，产生具备情境感知特色的输出。
加速度计、陀螺仪与磁罗盘这三种动作传感器各有不同优缺点。传感器的限制包括校正不够完美，也会因为时间、温度与随机噪音而产生漂移。 磁力计与加速度计容易失真，陀螺仪则是原本就会出现漂移现象。 我们可利用传感器融合数据库来相互校正这些传感器，以打造在所有情境下都能得到正确结果的条件。 它不只能提供校正过的传感器输出，还有角度与航向角的信息，以及四元数角度。
用户也可以透过一份简单的计算机授权协议，存取各种先进数据库。一旦经过平台测试，设计人员就能开发自己专用的印刷电路板，并加载他们在平台上开发的固件。用户只有在想要测试专用电路板时，才必须签署数据库的生产授权。
SensorTile：SensorTile是一种方形的微型化设计平台，其中包含远程感测及测量动作、环境与声学参数所需要的一切组件。开发人员能即刻专注于无人机的空气动力学、马达控制与物理设计，而不必担心联网功能与传感器整合。
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无人机的联网
无人机有各种不同的联网技术选项可考虑。 低功耗蓝牙(BLE)与Wi-Fi多半用于智能手机联网，Sub-1GHz则是用在远程控制器，能提供更远距离的联网功能。
下图列举了不同种技术在有效距离与能耗方面的差异。 接下来我们将进一步讨论BLE、RF sub-1GHz 以及Sigfox等低功率技术。
Bluetooth Smart
低功耗蓝牙技术(BLE)
Bluetooth Smart又称为低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy，BLE)，能提供无人机低功耗的联网功能。 这种技术适合低阶机种，特别是玩具无人机。 它能让无人机和做为控制装置的智能手机、平板、手提电脑或专用远程控制器进行双向通讯。低功耗蓝牙能让无人机具备绝佳的电池续航力，这是使用Wi-Fi、传统蓝牙(Classical Bluetooth)等传统无线技术所不可能达到的。
低功耗蓝牙使用的是2.4GHz免费授权ISM频段。相关标准由蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)负责管理，并支持各大智能手机品牌。
低功耗蓝牙装置有两种主要做法：
a. 网络处理器
网络处理器是一种执行低功耗蓝牙通讯协议的低功耗蓝牙装置，其中包含控制器、主控组件与堆栈。但它需要一个独立的微控制器，才能搭配执行低功耗蓝牙配置文件和应用程序的主要微控制器并顺利运作。它也是一套独立的平台，能提供更大的弹性空间，让用户选择最适合的微控制器或操作系统。 BlueNRG-MS是意法半导体所推出的网络处理器，可支持BLE 4.1规范。这款IC能同时担任主控(master)与从属(slave)，如此一来远程摇控器就能做为智能手机的从属装置，同时也是无人机的主控装置。
b. 系统芯片(SoC)
系统芯片是一种独立的芯片组，包含控制器、主控组件、堆栈配置文件和应用程序。 意法半导体的BlueNRG-1是一款通过BLE 4.2认证的系统单芯片，其中包含15个GPIO、I2C、SPI、UART、PWM、PDM以及160kb的RAM。因为支持BLE 4.2规范，这种IC还能提供先进的安全与隐私功能。
RF sub-1GHz
正如名称所显示，RF sub-1GHz是利用低于1GHz的频率传送讯号。 每个国家所定义的频率不同，免费提供做为工业或科学研究用途。
以下为各国所提供的免费频段：
• North America : 315, 433, 915Mhz
• Europe : 433, 868Mhz
• India : 433, 865-867Mhz
• 北美：315, 433, 915Mhz
• 欧洲：433, 868Mhz
• 印度：433, 865-867Mhz
sub-1GHz频率的好处是这些频段相对较为安静、距离较长且电流消耗量极低。 缺点是无法直接提供智能手机联机功能，而且并不是每个地方都能使用。
无人机是近年来最重要的创新技术之一。随着低功耗传感器与联网技术的问世，现在的无人机已可广泛应用于各种消费性及工业应用。无人机为开发人员及创新企业提供了新的商机，解决一些过去被认为是不实际或过于昂贵的复杂问题。
4. 无人机倾斜测量技术
倾斜摄影重叠率大多采用航向80%,旁向70%。
随着无人机的快速发展，倾斜摄影行业迎来了一个新的浪潮，越来越多的人利用无人机从事测绘行业的相关数据采集工作。在数据采集过程当中遇到了各种各样的问题，导致飞出来的数据不达标，无法完成模型重建工作。这里根据自己的接触对倾斜摄影过程当中重叠度、传感器、焦距、飞行速度、拍照间隔等参数以及他们之间的相互关系做一个简单的梳理。如有不当或错误之处敬请指正。
5. 无人机倾斜摄影测绘技术
1.利用飞机进行航拍，正确的划分土地地块边界，用于土地确权
2.高精度、高分辨率。倾斜摄影平台搭载于低空飞行器，可获取厘米级高分辨率的垂直和倾斜影像。 3.)成本低、操作灵活。无人机倾斜摄影测量能极大地调节测绘内、外业的协同工作，解决了由于天气等外因造成的工作延误，把原本大量的外业工作转变成内业工作，极大地解放测绘人的劳动时间，减少外业劳动强度，节约人力，提高工作效率。 4.)测量结果转化应用广泛。倾斜摄影测量可直接利用影像模型进行相关量测工作，拓展了倾斜摄影技术在行业中的应用。
6. 单镜头无人机如何倾斜摄影测量
01 比例尺
概念：比例尺是表示图上一条线段的长度与地面相应线段的实际长度之比。
公式：比例尺=地图距离/实际距离
表示方法：数值比例尺、图示比例尺和文字比例尺
02 影像分辨率
概念：影像分辨率是指地面分辨率在不同比例尺的具体影像上的反映
公式：影像分辨率=地图距离/像素
03 地面分辨率
概念：地面分辨率是以一个像素(pixel)代表的地面尺寸(米)。
公式：地面分辨率=实际距离/像素；
单位：米/像素
04 模型精度
倾斜摄影当中，经常会说我的模型是几厘米精度的，我飞的数据是5cm精度的模型？这个5cm是如何衡量的呢？
倾斜摄影的模型精度一般是照片分辨率的三倍，就是根据照片生成的正射影像的地面分辨率的三倍，如果生成的正射影像的分辨率是2cm/像素，那模型精度基本就是5-10cm。
公式：倾斜摄影模型精度=同工程正射分辨率的三倍
05 比例尺/地面分辨率和模型精度的换算关系
根据以上概念，将比例尺、地面分辨率和模型精度的换算关系做以下简单梳理：
①1:500的比例尺，对应的地面分辨率是指地图上1m对应地表500m
②1米=39.370079英寸
③按照正常的图像72dpi来算，一英寸包含72像素，那么1米包含39.370079*72=2834.645688像素
④得到对应关系为2834.645688对应地图上500m ，分辨率为：500/2834.645688=0.1763888877247222
⑤1:500的比例尺对应的地面分辨率接近0.18米
那航拍精度模型也就要求0.18米，对应的航拍分辨率就是0.06米，也就是说航拍建模的时候拍摄照片的精度要达到6cm以上。
7. 无人机应用技术及倾斜摄影三维建模的应用
利用无人机航拍加倾斜摄影和三维建模技术，可以形成房屋多维立体图。
