實景三維影(yǐng)像采集技術之優視攝影(yǐng)測量

　　影(yǐng)像是實景三維建設的(de)重要基礎數據，對(duì)于不同等級、不同應用(yòng)場(chǎng)景的(de)實景三維建設，需要通(tōng)過不同的(de)影(yǐng)像采集技術來(lái)獲取影(yǐng)像。

　　優視攝影(yǐng)測量技術以三維概略模型爲數據基礎，以無人(rén)機爲載體，通(tōng)過智能分(fēn)析規劃，進而自适應調整和(hé)優化(huà)采集視角，并全自動生成采集航線，最終形成高(gāo)保真精細化(huà)三維空間數據的(de)采集重建閉環。

　　該技術通(tōng)過計算(suàn)機圖形學、三維視覺、人(rén)工智能、地理(lǐ)信息等學科的(de)交叉創新，實現了(le)面向複雜(zá)場(chǎng)景和(hé)複雜(zá)三維目标的(de)全自動貼合式三維重建數據采集，将現有面向場(chǎng)景的(de)厘米級三維數據采集方式提升爲面向對(duì)象的(de)毫米級三維數據采集。通(tōng)過本技術的(de)智能感知和(hé)自主決策精細規劃，一方面使得(de)無人(rén)機可(kě)以精準把控與被測對(duì)象的(de)相對(duì)距離和(hé)相對(duì)方向，結合不同的(de)光(guāng)學傳感器，可(kě)以實現最高(gāo) 0.1mm 分(fēn)辨率重建圖像采集，爲各類高(gāo)精細度的(de)行業應用(yòng)提供了(le)高(gāo)保真和(hé)高(gāo)質量的(de)數據基礎;另一方面可(kě)以将原有城(chéng)市級三維空間數據采集的(de)“集中規劃、統一采集”的(de)模式，升級爲“分(fēn)散規劃、衆包采集”模式，大(dà)幅降低城(chéng)市數據采集的(de)技術難度和(hé)政策實施難度，可(kě)将原有的(de)采集周期縮短2倍以上優視攝影(yǐng)測量技術中的(de)“優視”二字，表示三維重建數據采集視角的(de)智能優化(huà)選取航空攝影(yǐng)測量多(duō)采用(yòng)高(gāo)空平面俯視和(hé)側視，以一定重疊度的(de)規則航線覆蓋方式進行數據獲取，該模式主要用(yòng)于一般性大(dà)規模場(chǎng)景的(de)簡略采集，具有外業操作、航線規劃簡單等特點。

        然而，在複雜(zá)場(chǎng)景下(xià)的(de)高(gāo)精細度數據采集，必然要求航線規劃和(hé)數據采集更有針對(duì)性，需要通(tōng)過貼合被采集對(duì)象達到更高(gāo)的(de)分(fēn)辨率和(hé)重建效果。基于此，優視攝影(yǐng)測量技術結合了(le)計算(suàn)機空間幾何分(fēn)析的(de)算(suàn)力優勢和(hé)無人(rén)機的(de)機動性優勢，建立了(le)采集分(fēn)析規劃和(hé)三維重建結果之間的(de)深度耦合，通(tōng)過路徑規劃和(hé)重建評估的(de)相互反饋，爲無人(rén)機提供了(le)在複雜(zá)空間進行精準、高(gāo)效、多(duō)角度、貼合式采集的(de)航飛(fēi)功能，賦予了(le)無人(rén)機設備更高(gāo)級的(de)圖形感知能力，通(tōng)過規劃和(hé)重建的(de)不斷叠代優化(huà)，提升三維采集重建質量。

　　具體而言，爲了(le)實現路徑規劃和(hé)重建評估的(de)相互反饋和(hé)耦合互動，優視攝影(yǐng)測量技術秉持了(le)最優化(huà)重建質量并最小化(huà)采集成本的(de)算(suàn)法設計理(lǐ)念，通(tōng)過數據驅動的(de)多(duō)模态數據學習(xí)分(fēn)析方法預測安全飛(fēi)行區(qū)域、重建性度量、場(chǎng)景不确定性，從而建立了(le)視角集合分(fēn)布與多(duō)目立體視覺的(de)智能關系。同時(shí)通(tōng)過深度學習(xí)方法對(duì)場(chǎng)景目标、重建信息進行重新編碼和(hé)圖形再表達，實現語義目标與表面模型的(de)深層智能理(lǐ)解，再采用(yòng)全局優化(huà)算(suàn)法進行多(duō)尺度路徑優化(huà)。通(tōng)過上述技術方法的(de)叠代運算(suàn)，實現了(le)可(kě)重建性的(de)量化(huà)評估預測和(hé)采集視角位姿的(de)精細化(huà)控制，達到了(le)使用(yòng)最少采集數據實現最佳重建質量的(de)技術目标。

　　得(de)益于優視攝影(yǐng)測量技術的(de)航點生成和(hé)優化(huà)，優視攝影(yǐng)測量技術還(hái)進一步計算(suàn)了(le)飛(fēi)行區(qū)間、飛(fēi)行開銷代價等指标，實現了(le)大(dà)面積區(qū)域多(duō)機協同作業的(de)航線智能規劃。并且以優視攝影(yǐng)測量技術爲依托，還(hái)設計了(le)用(yòng)戶友好的(de)系統界面和(hé)人(rén)機交互方式，構建了(le)-套圍繞無人(rén)機智能采集的(de)規劃系統軟件。該系統可(kě)以通(tōng)過标準的(de)數據交換格式，融通(tōng)各類無人(rén)機平台系統，控制無人(rén)機飛(fēi)行位姿進行高(gāo)效精準的(de)數據采集。另外，由于優視攝影(yǐng)測量系統基于可(kě)重建性預測的(de)量化(huà)指标進行分(fēn)析，可(kě)以嚴格控制采集交彙角、像素分(fēn)辨率，視角基線差等指标，爲實景三維後處理(lǐ)軟件進行從運動中恢複 (structure from motion，SFM)和(hé)多(duō)視圖幾何(multi view system，MVS)運算(suàn)提供了(le)高(gāo)質量的(de)數據輸入,大(dà)幅增強了(le)三維重建運算(suàn)成功率和(hé)照(zhào)片匹配度，有效減少了(le)采集數據無法匹配、局部質量不達标等情況的(de)發生。其同時(shí)還(hái)提升了(le)三維采集和(hé)重建的(de)整體效率，使得(de)實景三維數據生産在全鏈條自動化(huà)作業實施的(de)趨勢上有了(le)實質性躍升。

　　優視攝影(yǐng)測量系統應用(yòng)示範:大(dà)規模協同衆包采集重建、古建築三維高(gāo)清數字化(huà)保護、大(dà)型基礎設施表觀病害檢測等。

　　飛(fēi)燕遙感結合自身優勢爲客戶打造了(le)從數據獲取、處理(lǐ)到定制化(huà)應用(yòng)的(de)“一站式GIS應用(yòng)解決方案”。一流的(de)研發團隊，快(kuài)速響應的(de)敏捷研發體系，自主研發數字化(huà)、網絡化(huà)、可(kě)視化(huà)、智能化(huà)的(de)實景三維GIS應用(yòng)平台。形成了(le)以三維地籍管理(lǐ)系統、三維生态環保系統、三維警務地理(lǐ)信息系統、三維數字景區(qū)系統、氣象監測應用(yòng)系統、三維配水(shuǐ)運維管理(lǐ)系統等爲代表的(de)行業案例，在爲用(yòng)戶提供全方位的(de)服務同時(shí)，針對(duì)中小型用(yòng)戶提供輕量化(huà)地理(lǐ)信息應用(yòng)服務平台。