摘要：21世纪的现代社会，无论人们的日常生活，还是各行各业的发展，都受到了科技发展的深刻影响，产生了重大而深远的变化，其中倾斜摄影测量就是随着科技发展而产生的一项重要科技。它是通过同一飞行平台搭载多台传感器同步采集影像，获取真实的地物信息而被广泛应用在经济建设的多个领域中，充分发挥了它的优势。随着倾斜摄影测量的发展，在航摄效率、清晰度、分辨率等方面有了更高的要求，促进了倾斜摄影测量的革新并向无人机倾斜摄影测量转变；。无人机倾斜摄影测量的出现，极大地扩展了摄影测量的应用。
关键词：无人机；倾斜摄影；测量技术；应用
1技术原理及特点
1.1技术原理
无人机倾斜摄影测量技术较一般的航空摄影技术有所不同。一般的航空摄影的拍摄影像是通过拍摄正下方的事物得到影像，而倾斜摄影的拍摄影像是在相机的主光轴倾斜一定角度的情况下拍摄而来的[1]。此技术的具体操作方法为：除了飞机下方的垂直角度外，在其前后左右的4个倾斜角度下完成5台传感器的搭载，分别对航向重叠度、坐标值、旁向重叠值、航速及航高、飞行航向等数据进行采集，然后进行数据分析，从而为后续工作提供强大的数据支撑。基于GNSS和地理信息等技术的合理结合，可以进一步对多种技术进行科学的融合，从而提高数据分析的精确度。
1.2技术特点及优势
通过对航空摄影技术的创新与发展，无人机倾斜摄影测量技术扩大了遥感影像的应用范围，颠覆了以往航空摄影测量只能满足正面角度影像采集的方式，其多角度的相机可以同步获取地面的各个物体的各个方向的高精度和高分辨率的航摄影像。无人机倾斜摄影测量技术的特点和优势：（1）无人机的飞行高度相对较低，可以通过多角度相机对地面物体的顶面和侧面进行多方位和高覆盖的影像数据获取；（2）其影像表达内容趋于多样化和丰富化，所获取的相邻影像之间的旁向重叠度以及航向重叠度都较高；（3）由计算机进行影像匹配和建模，这样高自动化的设置减少了人工干预；（4）对实体的侧面纹理有较清晰的数据采集，优于传统的只能对实体顶部纹理的获取，倾斜摄影技术可以同时获取侧面和顶面的纹理，使实体测量更清晰；（5）综合成本相对较低。无人机的倾斜摄影测量技术有自动化的优势，对实地地形信息采集快捷便利，节省了时间和人力成本。
2无人机倾斜摄影测量技术
2.1 无人机影像特征提取
特征提取详细的操作主要是对于影像中同名点的图像信息，利用仅仅一台计算机进行提取，使相同的影像特征存在于信息，并将信息归类划分，最后呈现的是一个个各异的子集，这样的子集的构成一般都是由一个单独的点、一条相连接续的曲线、一个相连接续的地域共同构成的。在实行提取时每每都必须要有依据，但是详细的应对措施还需要根据当前面临的状况来决策，打个比方就是对于灰度在一定的区域散布的情况，经过研究这一情况来一步步固定位置、形状、大小。
2.2 影像匹配技术要点
影像匹配是指通过一定的匹配算法在两幅或多幅影像之间识别同名点的过程。它是图像融合、目标识别、目标变化检测、计算机视觉等问题中的一个重要前期步骤，在遥感、数字摄影测量、计算机视觉、地图学及军事应用等多个领域都有着广泛的应用。基于无人机摄影测量中的图像匹配研究，探索采用各种算法进行特征点检测与匹配，然后进行自动空三解算，最后生成DEM和DOM。由于匹配点的分辨率决定了DEM和DOM的精度，因此根据此类影像的特点探索适合的特征匹配算法，对于提高正射影像及其它产品的精度十分必要。根据提取特征的层次，可将影像匹配方法分为三类：基于灰度的图像匹配算法，基于特征的图像匹配算法，基于理解和解译的图像匹配算法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比较典型的计算方法有协方差法、相关系数法、平均绝对差法、零平均标准相关系数法、平均平方差算法等。
2.3无人机数字影像获取
倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器（目前常用的是五镜头相机），同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息。垂直地面角度拍摄获取的影像称为正片（一组影像），镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的影像称为斜片（四组影像）。海量的倾斜模型数据和模拟的三维立体不仅验满足了旅游、景区等行业应用，更为房产、国土、城管、智慧城市、规划、水利、电力、矿山开发及能源开采等行业应用提供了基础平台。同时基于GPU的三维空间分析功能与倾斜摄影模型的高精度的结合，可以在突发事件时快速反应事发地周围的详细信息，在应急行动中对人员及财产的安全有时甚至能起到决定性作用。
3无人机倾斜摄影测量技术的应用
无人机倾斜摄影测量及其生产的三维实景模型所具有的独特优势，决定了这项技术具有广泛的应用前景。
3.1目前，我国智慧城市建设方兴未艾，而智慧城市建设所需的三维建模质量要求高且数量庞大，传统的三维建模技术已明显不能满足需求。无人机倾斜摄影测量借助无人飞行器为载体，可快速获取城市级倾斜影像，实现城市级高精度三维模型建设，快速搭建相关的二三维地理信息框架，为智慧城市建设发挥无可替代的作用。
3.2电力是我国经济发展的重要保障，为了促进我国电力事业发展，将无人机倾斜摄影测量技术应用在电力规划中，通过无人机倾斜摄影测量，快速建立线路走廊的三维环境，全面准确获取电力线路带状区域地形地物的平面信息、高程信息以及实景状态，通过分析和对比，可选取最适合的方案；还可以利用三维实景模型判断林区分布，让输电工程有效避开林区，更好地实现高压输电线路优化目标。
3.3测绘工作中，无人机倾斜摄影测量可以灵活快速地获取项目区影像，完成项正射影像或地形图的生产、更新，可进行竣工测量等。
3.4利用其生产的城市三维实景模型，可建立虚拟景区和虚拟城市景观，实现大范围的三维景观展示和虚拟漫游，使人通过网络终端就能对景区或城市进行网上旅游，并有身临其境的感觉。
3.5还可为城市规划、国土资源、公安、环保等各行各业提供基于三维虚拟现实的高精度三维地理信息服务。
4无人机倾斜摄影测量发展展望
目前，无人机倾斜摄影测量技术已经取得了长足进步，在未来的发展中，需要加强软硬件和行业规范方面的改进，首先是硬件，需要提高无人机飞行的稳定性、抗逆性及影像拍摄效率，提高影像获取的硬件支撑能力，从而获取高精度、低噪点的影像，节省后期数据处理成本；其次是软件，要提高数据加密、抗干扰等方面的能力，改进倾斜影像处理能力和提高信息提取能力，从而可以从影像中挖掘更多有用的信息；然后是行业规范方面，解决无人机使用服务和服务管理监督不规范问题，促进无人机倾斜摄影测量技术的进步与发展。
结束语
随着无人机倾斜摄影测量技术的不断进步和发展，这项技术的应用得到广泛深化，本文对无人机倾斜摄影测量的技术特点和关键技术进行了深入分析，并对其应用和未来发展进行了探讨。
参考文献：
[1]温玉维.轻型无人机低空摄影测量在电力工程中的应用[J].低碳世界，2017（18）：71-72.
[2]明国辉，委民正.SURF算法在无人机倾斜摄影测量三维建模中的应用[J].测绘工程，2017，26（9）：41-45.
论文作者:李徐亮
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/7/20
标签：无人机论文; 测量论文; 影像论文; 技术论文; 算法论文; 信息论文; 特征论文; 《基层建设》2018年第17期论文;