摄影测量三维建模(摄影测量三维建模方法)

   2023-04-30 05:54:11 admin260
核心提示:1. 摄影测量三维建模方法也不同。一般情况下,凡是大于分辨率的地物容易辨认,而小于分辨率的地物辨认就比较困难。比如我们说某个模型的分辨率是5cm,那么大于5公分的地物在模型上可以清晰辨认

1. 摄影测量三维建模方法

也不同。一般情况下,凡是大于分辨率的地物容易辨认,而小于分辨率的地物辨认就比较困难。比如我们说某个模型的分辨率是5cm,那么大于5公分的地物在模型上可以清晰辨认,但是小于5cm的地物就会模糊不清。在特殊情况下,其分辨率决定于地物本身状况与背景之间的反差条件。例如:沙漠与水塘信息,即使水塘的面积很小,但由于背景条件好(两种地物的色调反差大),很容易清晰地突现,可辨性强;而如果是沼泽与水塘,那么背景条件就差(两种地物的色调反差小),水塘信息被淹没,辨认就比较困难。

三、结构精度

结构精度,是评估模型对真实地物结构还原度的指标。传统手工建模可以自由设计地物的几何形状,不存在缺失结构的说法,但是倾斜摄影因为是通过采集地物图像进行的建模,影像重叠度越高,细节照片越多,地物要素信息越全,三维模型的结构特征就越完整。

一般影响结构精度的因素主要有两种,一种是原理性因素,由建模场景的特征决定。比如水面、玻璃、大面积单一纹理面的建筑物,随风晃动的植被,如护栏、管道、基站、铁塔、高压线等复杂、镂空的结构物,这一类建模场景很容易出现空洞和拉花的情况,且无法避免。另一种是主观性因素,主要是由航飞作业参数的设置、航飞光影条件、数据采集设备、建模软件等主观因素变化导致的模型建筑物出现重影、整体拉花、融化、光影严重斑驳、建筑错位、变形、建筑粘连等问题。这类问题是可以通过提高前期影像采集质量来提高精度。比如选择参数较好的相机、设置合理的重叠度、保证足够的航片数量等。另外,通过后期修模也可以减轻模型结构精度差的问题,但是如果要进行大面积、大规模的模型修饰工作,花费的人力、时间成本是非常庞大的。

四、纹理精度

纹理精度指的是模型的纹理对实际地物纹理的还原程度。倾斜摄影三维建模完全依靠计算机来自动匹配地物的纹理信息,所以原始的影像是影响纹理精度的最大原因。一是不同镜头像素的表现力不一而足,二是同一个镜头不同时间拍摄的影像质量也不同,最后是地物自身的纹理是否清晰易辨,这些因素共同导致匹配结果可能存在色彩不一致、明暗度不一致、纹理不清晰或缺失等情况。要提高纹理精度就必须提高参加匹配的影像质量,剔除存在云雾遮挡覆盖、镜头反光、地物阴影、大面积相似纹理、分辨率变化异常等问题像片,提高匹配计算的准确度。

这四种精度之间并不是相互独立,一般来说,位置精度高了,分辨率也会高一些,分辨率的提升也会带来结构精度和纹理精度的改善。

2. 摄影测量建模软件

摄影测量的主要任务是测绘各种比例尺的地形图;建立数字地面模型;为各种地理信息系统和土地管理系统提供基础数据。而遥感涉及的领域更广,而且,不同的学校有不同的特色。

总的来说,摄影测量与遥感与图像处理打交道,这些图像不同于一般图像,它是卫星拍摄或者航摄而来,是真实地表的写照。

关于就业,现阶段急缺摄影测量的毕业生,尤其是国家基础设施建设的现在,就业的部门也很多,像城市规划部门,土地管理部门,图像处理公司多的是了。

3. 摄影测量在3d电影中的应用

3D 扫描技术的可三维展示性,可展示在社会生活中的方方面面,基于扫描技术的发展,可以运用软件对物体结构进行多方位扫描,从而建立物体的三维数字模型。

3D扫描技术主要有三个原理:

结构光扫描原理

采用一种结合结构光技术、相位测量技术、3D视觉技术、复合三维非接触式测量技术。所以又称之为“三维结构光扫描仪”。采用3D扫描技术,使得对物体进行照相测量成为可能,所谓照相测量,就是类似于照相机对视野内的物体进行照相,不同的是照相机摄取的是物体的二维图像,而研制的测量仪获得的是物体的三维信息。与传统的三维扫描仪不同的是,该扫描仪能同时测量一个面。

激光扫描原理

三坐标原理

三坐标测量机是由三个互相垂直的运动轴X,Y,Z建立起的一个直角坐标系,测头的一切运动都在这个坐标系中进行,测头的运动轨迹由测球中心来表示。测量时,把被测零件凡放在工作台上,测头与零件表面接触,三坐标测量机的检测系统可以随时给出测球中心点在坐标系中的精确位置。当测球沿着工件的几何型面移动时,就可以精确地的计算出被测工件的几何尺寸,现状和位置公差等。

技术应用

3D扫描技术可应用于3D扫描仪、3D打印、3D传感摄像头。

三维扫描仪(3D scanner) 是一种科学仪器,用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观数据(如颜色、表面反照率等性质)。 搜集到的数据常被用来进行三维重建计算,在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。这些模型具有相当广泛的用途,举凡工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学信息、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。三维扫描仪的制作并非仰赖单一技术,各种不同的重建技术都有其优缺点,成本与售价也有高低之分。目前并无一体通用之重建技术,仪器与方法往往受限于物体的表面特性。例如光学技术不易处理闪亮(高反照率)、镜面或半透明的表面,而激光技术不适用于脆弱或易变质的表面。

三维(3D)打印的设计过程是:先通过计算机建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,即切片,从而指导打印机逐层打印。设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。

4. 摄影测量三维建模软件

测绘院是事业单位,成立于1959年,前身为国家测绘总局测绘科学研究所,隶属于国家测绘地理信息局,是测绘地理信息行业最大的多学科综合性研究机构,主要从事测绘地理信息及相关学科的基础研究和应用研究。测绘院业务范围包括:工程测量;不动产测绘;地籍测绘;房产测绘;测绘航空摄影;摄影测量与遥感;地理信息系统工程;三维建模;大地测量;行政区域界线测绘;地图编制;海洋测绘;土地利用规划;土地登记代理;土地复垦工程规划设计;互联网地图服务;计算机集成及软件开发;无人机整套解决方案;激光雷达行业解决方案;地质灾害自动检测系统等。

5. 摄影测量获取三维数据的基本原理

倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术,它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像,将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。

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,极大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,利用航空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。

6. 三维摄影测量原理

将光学角度读数通过键盘输入到测距仪,对斜距进行化算,最后得出平距、高差、方向角和坐标差,这些结果都可自动地传输到外部存储器中。

然后由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统,测量结果能自动显示,然后与外围设备交换信息。全站仪集光、机、电为一体的高技术测量仪器,集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。

与光学经纬仪比较电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘,将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数,使测角操作简单化,且可避免读数误差的产生。

同时其测距部分的外光路系统又能使测距部分的光敏二极管发射的调制红外光在经物镜射向反光棱镜后,经同一路径反射回来,再经分光棱镜作用使回光被光电二极管接收。

同轴性使得望远镜一次瞄准即可实现同时测定水平角、垂直角和斜距等全部基本测量要素的测定功能。扩展资料全站仪几乎可以用在所有的测量领域。

电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、及显示屏、键盘等组成。

同电子经纬仪、光学经纬仪相比,全站仪增加了许多特殊部件,因此而使得全站仪具有比其它测角、测距仪器更多的功能,使用也更方便。

这些特殊部件构成了全站仪在结构方面独树一帜的特点。

7. 摄影测量三维建模方法有哪些

如果你想创建一个真实的三维场景、并且快速分享给你的朋友,在“如初”即可实现。你不需要有专业背景,测量设备、不需要手动贴图,“如初”让场景重建变得更简单,你只需要拍摄一些照片即可。

如何拍照:

如果你之前没有做过类似重建、摄影等项目,如何拍照就变得非常重要,简单归纳为几点,能帮助你更好的创建你的三维场景:

规划好拍摄范围

合理的相片重叠度

正确的相机参数设置

合适的拍摄光照环境

拍照方法

1、 规划好拍摄范围

首先你得确定你需要重建的范围到底是多大?我们建议你把确定的范围再适当的扩大一些,这样才能保证你想重建范围内的数据是完整并准确的。例如:

让画面完整覆盖

不完整的画面

当你觉得有必要提高模型的辨识度,那么你可以对细部单独拍照,前提是你必须要先有完整的照片,并且这些补充的照片需要有足够的细节表现。

2、合理的照片重叠度

照片采集场景、物体的时候,尽量采集不同角度的照片,并且保证这些照片之间的有足够的重叠度。

相邻的相片重叠度建议在70%~80%,太低的重叠度可能会导致相片无法重建,太高的重叠度可能会加重照片采集的工作量,并且延长模型的重建时间。

如果你是用相机或者手机拍摄的一个物件,你可以采用环绕拍摄的方式,从物件不同的角度、不同的层面采集照片,相邻照片之间也需要满足重叠度的要求。

细节部分补充拍照,不管是场景或者是物件,如果你需要某些部分细节更突出,可以增加细节的拍摄,但是你需要保证这些部分在照片上具有特征点,并且图片之间有合理的重叠度。例如如下:

相邻照片重叠度

3、正确的相机参数

如果你有条件,建议使用尽可能好的相机,例如单反相机、微单相机等等,当然,手机照片、摄像头等同样也是可以重建的,你需要判断照片清晰度是否达到你的期望值。另外,同一个项目中应该尽量使用相同型号的相机或摄影器材,避免图像的不一致。

相机的参数设置直接影响图像质量,正确的参数设置可以让复原的模型更好,拍照时设定的IOS、快门,光圈、白平衡的数值非常重要,具体的使用方法可以参考你所使用的相机、摄影器材的使用说明书。但是应该要满足以下几点:

图像没有模糊不清、拉伸等现象

图像ISO的颗粒感不宜过大

拍照不适宜使用大景深效果

照片的白平衡应该和真实白平衡接近

照片的明暗度应保证正确

模糊物体图像

大景深造成虚化

不正确曝光

4、合适的拍摄光照环境

场景复原对拍摄环境并没有特定的要求,不同的环境下表达的意境也不同。如果你对物体真实纹理信息要求很高,建议可以选择光线充足的时候拍摄,或者人工搭建光照环境来拍摄。

稳定的拍摄光线环境

良好的自然光照环境

5、上传建模

当你把拍照环节处理好,到这一步,就非常简单。只再需要简单几步你就可以在“如初”上完成场景复原。新建项目——上传照片——开始建模,简单三步操作。

 
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