[发明专利]一种附有玻璃幕墙建筑的无人机摄影测量建模方法

说明书

本发明公开了一种附有玻璃幕墙建筑的无人机摄影测量建模方法，包括对偏振镜片及非偏振镜片条件下，在不同场景中无人机航测精度进行验证，针对玻璃幕墙建筑立面进行无人机航测，并对无人机航测成像质量进行探究；对偏振镜片下，针对玻璃幕墙立面航摄，不同太阳光角度不同航摄角度所得影像的成像效果进行研究；对偏振镜片及非偏振镜片下，针对附有玻璃幕墙建筑，进一步验证探究结果在建模中的实际效果；进行附有玻璃幕墙建筑的无人机摄影测量建模。本发明可以有效的滤除大部分玻璃幕墙对太阳光线的折射及反射，大幅降低玻璃幕墙对摄影质量的影响，使影像更清晰，其建立的倾斜模型细节表达方面更精细，明显提升机载相机成像质量和后期建模效果。

技术领域

本发明属于基于无人机的测绘技术领域，具体涉及一种附有玻璃幕墙建筑的无人机摄影测量建模方法。

背景技术

无人机是在没有驾驶员的情况下能够自主飞行的小型飞机，随着计算机软硬件集成技术、空间信息处理技术等学科的快速发展，基于无人机的摄影测量技术也在测绘领域得到了飞速发展和广泛应用。基础测绘规划中提出了实景三维中国建设的目标，基于新型成像系统的无人机倾斜摄影测量技术以其独有的优势得到重点关注和发展，通过倾斜摄影测量拍摄的多视角影像具有丰富的纹理信息，满足了实景三维模型构建对影像的要求。

玻璃幕墙以其重量轻、装饰美观、方便维护等优点，迅速发展成为现代城市高层建筑的主要外围护形式，也是现代高层建筑的艺术代表。然而利用无人机对玻璃幕墙进行摄影时，由于玻璃材料的透光和反光特性，影像受光照、天气、环境等因素的影响较大。根据布儒斯特原理，光线通过不同折射率的介质界面上会发生反射和折射，当折射光线与反射光线成直角时，反射光线将是线偏振光，此时的入射角称之为布儒斯特角。当入射角偏离布儒斯特角时，反射光将是部分偏振光，无人机影像中的光斑正是由于物体表面的反射光中部分偏振光(或线偏振光)造成的，会导致无人机拍摄的影像会出现光照不均匀、图像失真、倒影等现象，这会造成相邻影像间的特征识别和匹配失败，进而导致影像建模失败。

因此传统的无人机摄影测量建模方法已难以满足玻璃幕墙建筑实景三维建设的应用需求，而偏振镜能够对物体表面的反射光起到消光作用，同时在无人机立面航摄时，不同航摄角度也可以消除或减少航摄影像中的“镜面效应”“太阳热点”等影像，为航摄影像质量的提高以及影像成图提供更高质量影像，故也需要探究不同角度下立面摄影的成像质量问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种附有玻璃幕墙建筑的无人机摄影测量建模方法，可以最大限度的降低玻璃幕墙光线折射及反射对无人机航测摄影的影响。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种附有玻璃幕墙建筑的无人机摄影测量建模方法，其特征在于，包括：

步骤1：对偏振镜片及非偏振镜片条件下，在不同场景中无人机航测正射影像和倾斜摄影精度进行验证，当验证合格时进入步骤2；

步骤2：对偏振镜片及非偏振镜片下，针对玻璃幕墙建筑立面进行无人机航测，并对无人机航测成像质量进行探究，分析同一航摄角度下搭载不同镜片相机成像效果，以及成像效果与距离建筑物距离的相关性；

步骤3：对偏振镜片下，针对玻璃幕墙立面航摄，不同太阳光角度下，不同航摄角度所得影像的成像效果进行研究，探究其最佳成像角度，建立无人机相机云台立面航摄仰俯角度计算公式；

步骤4：对偏振镜片及非偏振镜片下，针对附有玻璃幕墙建筑，进一步验证步骤2和3中探究结果在建模中的实际效果；

步骤5：采用步骤2和3的探究结果进行附有玻璃幕墙建筑的无人机摄影测量建模。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的步骤1选择日常工作常见场景1和场景2进行精度验证，场景1测试正射精度，场景2测试无人机倾斜模型精度，具体的：