當前位置首頁 > 新聞中心> 行業新聞

傾斜攝影(yǐng)的精度到底是什麽

做航測的人(rén)經常被客戶問(wèn)到的一個問(wèn)題,“你(nǐ)們能生(shēng)産什麽精度的模型?”一般遇到這個問(wèn)題,常見(jiàn)的回答是3-5公分(fēn),但(dàn)是這3-5公分(fēn)到底是什麽精度呢(ne)?傾斜攝影(yǐng)的模型質量又可(kě)以從(cóng)哪些方面去(qù)評估呢(ne)?今天這篇文章(zhāng)就(jiù)來(lái)聊一下這些問(wèn)題。

首先我們可(kě)以從(cóng)三個精度來(lái)評估傾斜攝影(yǐng)三維模型的質量,分(fēn)别是位置精度、影(yǐng)像精度、結構精度和紋理(lǐ)精度。

 

一、位置精度

 

我們都(dōu)知道,傾斜攝影(yǐng)模型是帶有坐(zuò)标信息的,但(dàn)是由于人(rén)工(gōng)和設備自(zì)身(shēn)的原因,模型中的地物位置很難和實際的位置完全一樣,也就(jiù)是無法百分(fēn)百還(hái)原真實地理(lǐ)位置,這就(jiù)産生(shēng)了點位誤差。哪些情況下會要求點位精度呢(ne)呢(ne)?主要是一些測量用途的模型,比如(rú)需要用模型進行規劃用地測量或地塊确權,需要對模型進行長度、寬度、高度或面積測量的時候,對模型的位置精度一般會提出一定要求。而一般用僅于可(kě)視化展示的模型對位置精度沒有太嚴格的要求。

 

那就(jiù)有一個問(wèn)題了?哪些因素會影(yǐng)響模型的位置精度呢(ne)?其中像控點是影(yǐng)響模型位置精度很重要的一個因素。像控點合理(lǐ)布設是最基本的保證位置精度的方法,其位置的選擇和坐(zuò)标的測定直接影(yǐng)響到模型成圖的位置精度。在像控點周邊比較平坦的區域,精度相(xiàng)對高一點,在房(fáng)角、牆線、陡坎等幾何特征變化大(dà)的地方,模型上的采點誤差比較大(dà),精度衡量可(kě)靠性便降低。因此适量增加像控點的數量并合理(lǐ)布局是提高模型精度的關鍵。具體(tǐ)以什麽标準進行像控點布設,這個我們以後再講。

 

二、影(yǐng)像精度/地面分(fēn)辨率

 

這裡(lǐ)的影(yǐng)像精度和地面分(fēn)辨率可(kě)以看(kàn)作(zuò)是一個事(shì)情。地面分(fēn)辨率,也叫空間分(fēn)辨率,是衡量遙感圖像(或影(yǐng)像)能有差别地區分(fēn)開兩個相(xiàng)鄰地物的最小距離(lí)的能力。分(fēn)辨率是評價圖像(影(yǐng)像)質量的重要指标,成像系統及所用感光(guāng)材料的分(fēn)辨本領,光(guāng)照(zhào)條件(jiàn),以及被攝地物的形态等因素都(dōu)能直接影(yǐng)響影(yǐng)像的分(fēn)辨率。

 

分(fēn)辨率數值在地面上的實際距離(lí),稱爲地面分(fēn)辨率。我們把影(yǐng)像數據不斷放(fàng)大(dà),直至看(kàn)到由多個像元組成的馬賽克,然後測量其值,每個像元所代表的實際地物爲2cm*2cm,那這個影(yǐng)像的分(fēn)辨率就(jiù)是2cm/像素,那我們就(jiù)可(kě)以說(shuō)這個模型數據的精度是2cm。傾斜攝影(yǐng)的分(fēn)辨率一般是照(zhào)片分(fēn)辨率的三倍,就(jiù)是根據照(zhào)片生(shēng)成的正射影(yǐng)像的地面分(fēn)辨率的三倍,如(rú)果生(shēng)成的正射影(yǐng)像的分(fēn)辨率是2cm/像素,那模型精度基本就(jiù)是5-10cm。

 

地面分(fēn)辨率不同,識别信息的能力也不同。一般情況下,凡是大(dà)于分(fēn)辨率的地物容易辨認,而小于分(fēn)辨率的地物辨認就(jiù)比較困難。比如(rú)我們說(shuō)某個模型的分(fēn)辨率是5cm,那麽大(dà)于5公分(fēn)的地物在模型上可(kě)以清晰辨認,但(dàn)是小于5cm的地物就(jiù)會模糊不清。在特殊情況下,其分(fēn)辨率決定于地物本身(shēn)狀況與背景之間的反差條件(jiàn)。例如(rú):沙漠與水塘信息,即使水塘的面積很小,但(dàn)由于背景條件(jiàn)好(兩種地物的色調反差大(dà)),很容易清晰地突現,可(kě)辨性強;而如(rú)果是沼澤與水塘,那麽背景條件(jiàn)就(jiù)差(兩種地物的色調反差小),水塘信息被淹沒,辨認就(jiù)比較困難。

 

三、結構精度

 

結構精度,是評估模型對真實地物結構還(hái)原度的指标。傳統手工(gōng)建模可(kě)以自(zì)由設計(jì)地物的幾何形狀,不存在缺失結構的說(shuō)法,但(dàn)是傾斜攝影(yǐng)因爲是通過采集地物圖像進行的建模,影(yǐng)像重疊度越高,細節照(zhào)片越多,地物要素信息越全,三維模型的結構特征就(jiù)越完整。

 

一般影(yǐng)響結構精度的因素主要有兩種,一種是原理(lǐ)性因素,由建模場景的特征決定。比如(rú)水面、玻璃、大(dà)面積單一紋理(lǐ)面的建築物,随風(fēng)晃動的植被,如(rú)護欄、管道、基站(zhàn)、鐵塔、高壓線等複雜、镂空的結構物,這一類建模場景很容易出現空洞和拉花的情況,且無法避免。另一種是主觀性因素,主要是由航飛作(zuò)業參數的設置、航飛光(guāng)影(yǐng)條件(jiàn)、數據采集設備、建模軟件(jiàn)等主觀因素變化導緻的模型建築物出現重影(yǐng)、整體(tǐ)拉花、融化、光(guāng)影(yǐng)嚴重斑駁、建築錯位、變形、建築粘連等問(wèn)題。這類問(wèn)題是可(kě)以通過提高前期影(yǐng)像采集質量來(lái)提高精度。比如(rú)選擇參數較好的相(xiàng)機(jī)、設置合理(lǐ)的重疊度、保證足夠的航片數量等。另外,通過後期修模也可(kě)以減輕模型結構精度差的問(wèn)題,但(dàn)是如(rú)果要進行大(dà)面積、大(dà)規模的模型修飾工(gōng)作(zuò),花費的人(rén)力、時間成本是非常龐大(dà)的。

 

四、紋理(lǐ)精度

 

紋理(lǐ)精度指的是模型的紋理(lǐ)對實際地物紋理(lǐ)的還(hái)原程度。傾斜攝影(yǐng)三維建模完全依靠計(jì)算機(jī)來(lái)自(zì)動匹配地物的紋理(lǐ)信息,所以原始的影(yǐng)像是影(yǐng)響紋理(lǐ)精度的最大(dà)原因。一是不同鏡頭像素的表現力不一而足,二是同一個鏡頭不同時間拍(pāi)攝的影(yǐng)像質量也不同,最後是地物自(zì)身(shēn)的紋理(lǐ)是否清晰易辨,這些因素共同導緻匹配結果可(kě)能存在色彩不一緻、明暗度不一緻、紋理(lǐ)不清晰或缺失等情況。要提高紋理(lǐ)精度就(jiù)必須提高參加匹配的影(yǐng)像質量,剔除存在雲霧遮擋覆蓋、鏡頭反光(guāng)、地物陰影(yǐng)、大(dà)面積相(xiàng)似紋理(lǐ)、分(fēn)辨率變化異常等問(wèn)題像片,提高匹配計(jì)算的準确度。

 

這四種精度之間并不是相(xiàng)互獨立,一般來(lái)說(shuō),位置精度高了,分(fēn)辨率也會高一些,分(fēn)辨率的提升也會帶來(lái)結構精度和紋理(lǐ)精度的改善。


中科遙感科技集團有限公司提供無人(rén)機(jī)傾斜攝影(yǐng)無人(rén)機(jī)三維實景建模無人(rén)機(jī)三維數據采集無人(rén)機(jī)河湖巡檢
Copyright © 2021 中科遙感科技集團有限公司 All Right Reserved
備案号:
部分(fēn)圖片來(lái)源于網絡,如(rú)有侵權,請(qǐng)聯系删除