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近距离微型无人机摄影测量用于建筑调查 L. Carnevali 1、E. Ippoliti 1、F. Lanfranchi 1、S. Menconero 1、M. Russo 1*、V. Russo 2 1 罗马大学建筑历史、表现与修复系,00161 罗马,意大利 - (laura.carnevali、elena.ippoliti、fabio.lanfranchi、sofia.menconero、m.russo)@uniroma1.it) 2 Errealcubo 工作室,40137 博洛尼亚,意大利 - ing.valentinarusso@gmail.com 第 II/WG II/2 委员会 关键词:微型无人机、建筑调查、立面采集、数据比较、仪器验证 摘要:历史立面的调查存在几个瓶颈,主要与几何结构、装饰框架、自然或人工障碍物的存在、环境限制有关。城市环境带来了额外的限制,受地面采集活动的约束,导致建筑数据丢失。TLS 和近距离摄影测量的集成允许覆盖这些东西,但不能克服由于地面视角而产生的阴影效应。去年,无人机在调查活动中的大量使用扩大了调查能力,加深了对建筑分析的了解。与此同时,不同国家出台了几项行为规则,规范了无人机在不同领域的使用,严重限制了它们在城市地区的应用。最近,已经出现了非常小巧轻便的平台,可以部分克服这些规则限制,为非常有趣的未来场景开辟了道路。本文介绍了一种非常小的 RPAS(不到 300 克)的应用,配备了一台低成本相机,用于对博洛尼亚(意大利)一座历史建筑立面进行近距离摄影测量调查。建议的分析试图指出系统的准确性和细节采集能力。本文的最终目的是验证该新平台在建筑测量流程中的应用,拓展近景摄影测量在建筑采集过程中的未来应用。
关键词:倾斜影像、相机校准、3D 城市模型、多传感器、视轴校准 摘要:除了创建虚拟动画 3D 城市模型、国土安全和城市规划分析外,准确确定倾斜影像中的几何特征也是当今的一项重要任务。由于单幅图像数量巨大,控制点的减少迫使人们使用直接参考设备。这需要精确的相机校准和额外的调整程序。本文旨在展示各种校准步骤的工作流程,并将展示使用最终 3D 城市模型进行校准飞行的示例。与大多数其他软件不同,倾斜相机不是作为与天底传感器共同配准的传感器使用,所有相机图像都作为单个预定向数据进入 AT 过程。这样可以实现更好的后校准,以便检测单个相机校准中的变化和其他机械效应。所示的传感器(倾斜成像仪)基于 5 台 Phase One 相机,其中天底相机配备 50 毫米镜头,像素为 80 MPIX,而倾斜相机使用 80 毫米镜头以 50 MPix 捕捉图像。相机牢固地安装在外壳内,以防止物理和热变形。传感器头还承载着一个连接到 POS AV GNSS 接收器的 IMU。传感器由陀螺仪支架稳定,陀螺仪支架可产生浮动天线 -IMU 杠杆臂。它们必须与原始 GNSS-IMU 数据一起注册。相机校准程序基于一次特殊校准飞行执行,共拍摄了 5 台相机的 351 张照片并记录了 GPS/IMU 数据。这项特定任务设计在两个不同的高度,每个飞行高度都有额外的十字线。每个曝光位置的五张图像没有重叠,但在区块中有很多重叠,导致每个点的测量次数高达 200 次。每张照片上平均有 110 个分布均匀的测量点,这对于相机校准来说是一个令人满意的数字。第一步,借助天底相机和 GPS/IMU 数据,计算出初始方向校正和径向校正。通过这种方法,整个项目只需一步即可计算和校准。在迭代过程中,分别打开摄像头的径向和切向参数,然后检查相机常数和主点位置并最终进行校准。除此之外,孔侧校准既可以基于天底相机及其偏移量进行,也可以独立于每个相机进行,与其他相机无关。无论如何,这必须在完整的任务中执行,以获得单个摄像头之间的稳定性。确定节点到 IMU 中心的杠杆臂需要比单个相机更加谨慎,特别是由于倾斜角度较大。准备好所有这些步骤后,您将获得一个高精度传感器,该传感器能够完全自动提取数据,并快速更新现有数据。然后可以在完全 3D 环境中频繁监测城市动态。
COMCAM 拍摄的飓风桑迪图像突显了美国的军事支持——奥巴马总统与国土安全部长珍妮特·纳波利塔诺手持一张照片,照片显示空军机组人员正在从位于纽约州纽堡斯图尔特空军国民警卫队基地的一架 C-5 银河运输机上卸载南加州爱迪生电力维修设备,2012 年 11 月 1 日。国防部发起了空运行动,以协助飓风桑迪后的恢复工作。美国陆军照片,由军士长拍摄。Corine Lombardo
美国德克萨斯州红鱼湾 这幅德克萨斯州红鱼湾的照片是使用 DMC 系统在离地面 8,200 英尺处拍摄的。这次飞行的目的是通过图像分析确定红鱼湾受国家保护的天然海草是否被船用螺旋桨所损坏。图片由 Photo Science 提供。
小巧轻便、高分辨率 Phase One iXU 相机非常小巧,机身仅比镜头筒宽一点。相机重量为 1.25 千克起,配备 80 毫米镜头,非常适合需要小巧轻便且焦距范围广的相机的用户。iXU 相机使用可拆卸的 Schneider-Kreuznach 快速同步镜头,焦距范围从 55 毫米到 240 毫米。更长的飞行时间 iXU 1000 和 iXU 150 的 CMOS 技术使您可以使用更高的 ISO 并在当天晚些时候和阴天拍摄图像,使这些相机成为光线条件无法预测的项目的理想选择。
iX Capture iX Capture 是一款专为 Phase One 航拍相机系统拍摄而开发的航拍、控制和 RAW 转换应用程序。iX Capture 的界面直观,可显示关键信息,例如曝光设置、直方图、GPS 数据和帧数。图像显示可随时暂停,以便操作员通过放大到 100% 或设置白平衡来检查图像。iX Capture 使操作员能够跟踪每次拍摄并利用实时反馈来确保每张图像均已正确拍摄。
背景指南提供了实现机载相机系统度量校准的步骤,并规定了构建现场、交叉路口校准和测试范围。这些步骤基于胶片和数字航空相机系统的成功度量校准。为了准确校准相机系统,在数据收集飞行之前、期间和之后必须遵循几个步骤。这些指南最初仅限于矩形框架相机,而不是推扫式相机。校准飞行后应准备一份校准结果报告,包括校准参数及其精度。随着胶片相机被数码相机取代,这些新指南将对遥感界有所帮助。指南包括 Z/I DMC II 数码相机和 Z/I TOP 胶片相机的现场校准示例以及典型校准范围。这些示例包括航空系统校准现场方法的结果,包括总结分析和校准报告。总之,完成机载相机系统校准所需的步骤如下:
无人机的成像子系统依赖于各种支持技术,包括传感器、计算设备和无线通信。典型的平台由多个与地理空间处理器接口的数字相机组成。地理参考成像数据通过数据网络交换结构分发,使系统配置简单、可扩展且灵活。控制计算机用于触发相机、存储和准备图像以供传输,同时记录作为元数据附加到图像的数据(例如相机设置、高度和位置)。然后,数据通过最先进的无线网络发送到无人机地面站,该网络能够实现大文件的实时无线数据检索。现代无人机能够捕获和传输数百万像素、大幅面图像和元数据。
旭光学公司宣布推出另一款高品质相机,这并不令人意外。毕竟,旭光学在过去 25 年中一直在制造无与伦比的相机。旭光学已售出 6,000,000 台 Pentax 相机,没有人不知道 Pentax 相机。那么,为什么还要大肆宣传另一款相机呢?好吧,革命总是令人兴奋的。以旭光学推出世界上第一款通过镜头测光系统为例,当时引起了极大的兴奋,你不得不承认这种兴奋是合理的。当旭光学推出第一款快速返回镜或第一款光圈优先自动曝光 35 毫米单镜头反光相机时,情况也是如此。那么,最新的旭光学 Pentax MX 究竟有什么令人兴奋的地方呢?毫无疑问,之所以引起如此大的轰动,是因为以前从来没有一款相机同时集成如此多的革命性功能,例如:• 世界上最小的 35 毫米 SLR 马达驱动相机。