技術(shù)解秘|3大關(guān)鍵點成就賽爾102S“真-免像控無雙”

傾斜攝影技術(shù)在測繪行業(yè)的應(yīng)用迭代之快,促使傾斜攝影相機在短短幾年間從一項創(chuàng)新產(chǎn)品成為測繪行業(yè)中的常規(guī)裝備馍迄。

賽爾102S亦緊跟市場應(yīng)用步伐主卫,經(jīng)過8代的產(chǎn)品迭代,在國內(nèi)首次真正意義上實現(xiàn)了高精度免像控虾宇,從而讓航測外業(yè)無需打任何像控點搓彻,亦可達到各行業(yè)應(yīng)用數(shù)字地圖成果精度要求。

接下來本文將為大家剖析賽爾102S是從哪些技術(shù)維度真正意義上實現(xiàn)高精度免像控嘱朽。

前方高能預警旭贬!

純干貨模式即將開啟——

01

相機成像及畸變

1.1?照片質(zhì)量

攝影測量中,計算機自動圖像處理及人工輔助判讀都是建立在好的相機原片基礎(chǔ)之上搪泳。所以骑篙,判斷無人機航測相機質(zhì)量的第一標準也是照片質(zhì)量。在數(shù)碼相機的物理部件中森书,鏡頭是非常重要的一個靶端,它的好壞是影像圖像質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

賽爾102S傾斜攝影相機采用定制版測繪定焦鏡頭(對焦無窮遠)凛膏,具有成像清晰杨名、銳度高、畸變小猖毫、色彩還原真實台谍,邊緣照度高,無暗角虛焦等優(yōu)點吁断。同時趁蕊,賽爾102S相機增設(shè)高質(zhì)量UV鏡坞生,起到保護相機鏡頭,輔助提高清晰度和色彩的效果的作用掷伙。

1.2 鏡頭畸變

由于普通數(shù)碼相機為非量測型相機是己,當用于測量時,還需要進行嚴格的相機標定以獲取其內(nèi)方位元素及鏡頭畸變參數(shù)任柜,相機畸變參數(shù)的準確性會影響空三加密精度卒废,賽爾102S傾斜攝影相機出廠前都經(jīng)過精密的雙重檢校。


相機的光學畸變參數(shù)主要考慮徑向畸變與切向畸變宙地。光線在遠離透鏡中心的地方比靠近中心的地方更加彎曲摔认,可以理解為沿中心半徑方向越遠畸變越大,徑向畸變參數(shù)K1宅粥、K2参袱、K3。切向畸變可以理解為沿圓切方向的畸變秽梅,切向畸變參數(shù)P1蓖柔、P2。


室內(nèi)檢校場:室內(nèi)三維檢校場是應(yīng)用數(shù)碼相機不同角度近景拍攝一組照片风纠,通過對標靶相對關(guān)系計算,即可輸出相機的初始標定參數(shù)牢贸。圖示為賽爾定制版相機檢校軟件竹观。

室外三維控制檢校場:無人機傾斜攝影系統(tǒng)通過實地飛行獲取真實三維場景照片組,通過地面控制點參與運算提高相機檢測的精度和可靠性潜索,進一步驗證無地面控制點情況下的精度情況并最終檢校輸出臭增。圖示為賽爾相機室外三維控制檢校場。

02

空三計算

在數(shù)字攝影測量中竹习,像方與物方空間的幾何關(guān)系主要是通過共線方程來建立的誊抛,而共線方程則依賴于影像的內(nèi)方位元素和外方位元素。

2.1 內(nèi)方位元素

內(nèi)方位元素:相片主距F和像主點在像片框標坐標系中的坐標(x0整陌、y0)拗窃。這三個參數(shù)均為已知值,內(nèi)方位元素可以通過上文相機檢校獲得泌辫。

非量測數(shù)碼相機需考慮其內(nèi)方位元素的穩(wěn)定性随夸,賽爾102S相機更小、更輕震放、更精宾毒,精便是指相機的設(shè)計、調(diào)試殿遂、集成控制诈铛、組裝的精密性乙各,相機產(chǎn)品鏡頭裝引全系金屬剛性設(shè)計,避免產(chǎn)品材料因溫度幢竹、老化等原因造成相機內(nèi)參變化耳峦。

2.2 外方位元素

外方位元素:確定攝影光束在物方的幾何關(guān)系的基本數(shù)據(jù)。用于表征攝影光束在攝影瞬間的空間位置妨退,包括攝影中心在空間直角坐標系中的三維坐標值(X妇萄,Y,Z)和確定攝影光束空間方位的3個角定向元素共6個數(shù)據(jù)咬荷。

依托于大疆M300 RTK采用高精度 RTK 定位導航系統(tǒng)冠句,全新 TimeSync 時間同步設(shè)計,真正做到飛控幸乒、相機懦底、GPS 模塊、RTK 模塊微秒級時間同步罕扎,賽爾102S傾斜相機采用5相機獨立控制技術(shù)聚唐,實時改正并獨立記錄各相機曝光同時CMOS成像投影中心位置數(shù)據(jù),誤差精準至1cm腔召。

在大疆智圖空三計算時杆查,默認賽爾102S相機的POS水平定位精度為3cm,高程定位精度為6cm臀蛛。外方位元素定位精度的提高亲桦,可以給POS較高的計算權(quán)重,每張照片都是高精度空中控制點浊仆,從而實現(xiàn)無地面控制點滿足1:500高精度空三平差客峭。

03

模型精度

3.1 照片分辨率

影像地面分辨率是指照片中1個像素值在地面上的實際距離。分辨率越高抡柿、影像質(zhì)量越好舔琅,判讀就越準確,誤差也就越小洲劣,所以根據(jù)不同的項目精度要求設(shè)計不同的GSD非常重要备蚓。

目前,在農(nóng)房航測做作業(yè)中囱稽,賽爾102S相機一般設(shè)計飛行航高96m星著,獲取1.5cm分辨率傾斜攝影照片,模型精度可滿足農(nóng)房項目5cm中誤差要求粗悯。

賽爾航測管家工具箱

3.2 重疊度設(shè)計

傾斜攝影的顯著特征就是多角度獲取影像紋理信息虚循,多視交會有利于提高測量可靠性。高密度房屋測區(qū)、高樓區(qū)域可適當提高航向横缔、旁向重疊度铺遂,有利于增加冗余觀測,保證三維模型效果與精度茎刚。密集農(nóng)房項目建模襟锐,航向重疊度70-80%,旁向重疊度70-80%可以參考膛锭。

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