张雷
江苏兰德数码科技有限公司 江苏南京 210046
摘要：在当前阶段，三维建模已经成为了测绘数字化过程中最重要的一个环节。基于Smart3D软件的应用可以使三维模型构建的更加精细，不仅如此，还对大比例尺DOM的制作以及三维模型的可视化展示起到了积极的作用。基于此，本篇文章主要对倾斜摄影测量技术在三维建模研究中的应用进行深入的分析和探讨。
关键词：倾斜摄影测量技术 三维建模研究 数据质量
摘要：就无人机摄影测量而言，其本身不但具备成本低的特点，还具备高效便捷的优势，不仅如此，其实际的影响分辨率还非常高。将倾斜摄影测量应用进来，还能将以往人工建模的弊端得以改变，将自动化的数据处理模式应用进来，可以使大场景精细三维模型的生成速度进一步加快。在以往的低空摄影测量中，智能通过垂直的角度进行相应数据的获取，而倾斜摄影测量技术的应用打破了这一局限。不仅如此，倾斜摄影测量技术在实际应用的过程中，还可以对更加丰富的纹理信息数据进行实时的获取，使相应的TN格网模型和密集三维点云模型得以生成，将自动化实景建模模型结合进来，使三维场景的真实还原得以实现。
1、倾斜摄影测量技术的优点
首先第一点，就是倾斜摄影测量技术可以对研究区的真实状况进行高精度和快速的反应，与数字正摄影像相比，其可以在进行数据获取的过程中，实现多角度和多层次化，使实际的显示效果更加具备立体性和真实性，进而使正射影像应用的狭隘性得以最大化的弥补。
其次第二点，就是将倾斜摄影技术应用进来，可以使测绘领域中单张影像的快速测量得以快速试下。在进行实际测量的过程中，不仅可以对测量物体的实际面积、长度进行测量，还能对实际物体的角度和坡度等各个方面进行测量，而且该技术在实际应用的过程中，具备精度非常高，速度非常快的特点，使倾斜摄影测量技术在地理信息领域的应用得到了极大程度的拓展。
第三点，倾斜摄影技术在实际应用的过程中，不但可以对建筑物的立面纹理进行采集，还可以对建筑物的侧面纹理进行实时的采集。就过去的三维建模工作而言，其大多数都是将人工的方式应用进来，进而进行纹理数据的采集，然后再将三维建模的方式应用进来，此种方法不但成本非常高，实际的效率还非常低。而倾斜摄影技术可以将无人机利用进来，进而进行快速的大面积成图，使三维建模的效率进一步提高上来，从而降低成本。
第四点，倾斜摄影技术实际收集到的数据不但具备数据量小的特点，还具备易于网上发布的优势。就以往的人工三维建模工作而言，实际的数据量非常大，因此，实际的操作也非常难。而将倾斜摄影技术应用进来，其实际采集的数据要相对较小，因此可以用最快的速度进行网络的发布，使共享得以实现。
最后一点，倾斜摄影技术的应用范围非常广泛。由于倾斜摄影技术不但可以将被测区域的真实地表情况进行真实全面的反应，还能进行高精度的定位，因此，使数据的应用领域得到了进一步的扩展。该技术不仅可以应用于实际的测绘和地理信息行业之中，还可以应用到其他任何一个行业之中。
2、倾斜摄影测量技术的三维建模
2.1、倾斜摄影测量急速三维模型数据生产流程
由图1所示，为倾斜摄影三维模型的数据生产流程。
以影像为实际基础的三维建模技术大概分为以下几个步骤：第一，就是特征点的实际提取以及相对定向；第二，就是投影的重新建设和相机标定；第三，就是实际的密集匹配；最后一点，就是对三维模型进行重新的建立。
其中，在第一步，就可以在实际给定的影像中，将可靠并且充分密集的连接链自动检测出来，将连接点利用进来，进而使大量影响的自动重定向得以真正实现；第二步，就是以实际的重定向结果作为依据，进而进行后续的投影重建工作，对相机位置等信息进行标定；第三步，就是以相应的算法为依据，如PMVS、CMVS等，使密集匹配得以实现；最后一点，就是得到最终的目标三维模型。
2.2、模型自动化生产
首先，就是模型创建。将相机的位置进行标定，对投影关系进行重新的建立，保证数据全部提交到Smart3D软件之后，使影像的拼接和模型的创建得以自动化进行。
其次，就是特征的检测与自动匹配。对于Smart3Dcamputer这一软件而言，其将匹配算子、先进的旋转等应用进来，使影像自动特征点的检测和匹配得以实现。
第三，就是空三解算与点云重建。当空三完成后，就在服务器中，将倾斜摄影的数据输入进来，进而直接产生模型，基于此，进行相应的人工修饰和干预。
第四，就是稠密点云生成。可以将大场景的稠密光学点云自动的生成，完整性高的同时，还能保证高精准度。
第五，将散乱数据表面进行重新的建立。
第六，对纹理进行无缝映射。
第七，实现全自动的匀光匀色。
最后，就是确保真三维模型数据的瓦片化。
3、数据处理的关键技术
3.1、多视影像密集匹配和空三解算
对于倾斜摄像测量实际获取的影响而言，其具备多视角特点的同时，还具备范围广的优势，因此，每一个航带之间的实际影响视场差别相对较大，而对于切斜立体摄像而言，其实际存在的几何畸变往往相对较大，使影响匹配的难度进一步增加。而多视影像的密集匹配就是为了对连接点构网的过程进行实时的寻找，与此同时，还能使一些冗余信息得以消除。在影响匹配的算法中，一共有三类，首先第一类就是灰度匹配，其次第二类，就是特征匹配，最后一类就是关系匹配，而实际匹配的共性，就是以实际的匹配策略为依据，将影像中的同名点找出来。以SIFT算法为基础代表，进行相应的特征匹配，实际的匹配误差非常多，而且效率非常低。将处理影像数据导入到倾斜摄影测量之中，并且将POS数据添加进来，就可以使多视影像的匹配得到辅助，以POS数据作为实际的依据，可以对原始影像的外方位元素进行粗略的获得，将相应的计算方法应用进来，就可以使一些误匹配点得以剔除，基于此，再进行后续的精确匹配。而对于影像之间的几个拓扑关系进行精确和重建的过程就是空三解算，其主要是以共线方程为实际的基础，以地面布设的像控点为实际的依据，进而进行后续的光束法区域网平差。
3.2、多节点并行计算的实现
所谓并行计算，就是指对实际总体的计算任务进行分解，将其分解为多个且并行的子任务，将相应的任务分配到对应的具备并行处理的计算节点之上，由于每一个节点上的处理器会进行工程的结算和协同，进而完成并行子任务，使计算的速度进一步提升上来。在并行计算系统中，主要有三个非常重要的组成部分，即并行机、并行算法、并行编程。对于并行计算而言，并行机就是其本身最为基础的内容，互联网、内存和处理器就是其最核心的组成部分。件互联网利用进来，可以串联并行机，而且不论是影像数据的同步、还是数据的访问和共享，都会实时的显现在并行机上。以特定的应用类型作为实际的针对方向，对互联网进行相应的拓扑设计，可以使并行计算的效率和能力得到进一步的提升。在并行算法中，其在实际设计的过程中，主要会涉及到四个设计步骤，即任务分解、通信设计、任务聚合、处理器映射，最后，以并行算法作为实际的依据，进而进行并行编程的编制，使程序通过实际的运行，最后得到相应的计算结果。
结语：总而言之，本篇文章对倾斜摄影测量技术在三维建模研究中的应用进行了深入的探讨和分析。随着社会经济的不断发展，科学技术的不断进步和创新，倾斜摄影测量技术也会得到更大程度的发展。
参考文献：
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