1.1 原理性因素

因為現(xiàn)有主流安徽傾斜攝影三維建模軟件的原理都是基于影像特征點提取和匹配來實現(xiàn)模型建立的，這就 會導(dǎo)致當(dāng)測區(qū)包含以下四種場景時，建模就可能出現(xiàn)問題。

1、無法反映物體真實紋理信息的反光面。例如水面、玻璃、大面積單一紋理面的建筑物。

2、慢速運動的物體。例如十字路口的汽車。

3、隨風(fēng)晃動的植被。無法匹配特征點或者匹配的特征點誤差較大的場景，例如樹木、灌木叢等。

4、復(fù)雜、鏤空的建筑物。例如護(hù)欄、基站、鐵塔、高壓線等。

對于1、2類型場景，無論怎么提高原始數(shù)據(jù)質(zhì)量，模型效果都不會有太大改善，甚至有可能隨著模型分辨率的提高，建模的效果還會更差。而對于3、4類型場景，雖然可以通過提高模型分辨率來改善一定的模型效果，但是仍然很容易出現(xiàn)空洞和拉花，而且低效 。這四種場景下的模型瑕疵， 是由傾斜攝影原理性問題導(dǎo)致的。而在現(xiàn)階段，這類問題不可避免。

1.2 主觀性因素

第二種瑕疵主要是由航飛作業(yè)參數(shù)的設(shè)置、航飛光影條件、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、建模軟件等主觀因素變化導(dǎo)致的。其表現(xiàn)為模型建筑物出現(xiàn)重影、整體拉花、融化、光影嚴(yán)重斑駁、建筑錯位、變形、建筑粘連等問題。

當(dāng)然，這些問題也可以通過后期軟件修補的方式來解決。但是，接觸過相關(guān)工作的客戶應(yīng)該比較了解，如果要進(jìn)行大面積、大規(guī)模的模型修飾工作，花費的人力、時間成本是非常龐大的。

原始建模效果

精修模型效果

模型的修飾和精修不是本文討論的方向，如果大家感興趣，可以在評論區(qū)留言。我們將根據(jù)大家的關(guān)注程度，評估是否給大家介紹一些模型精修的經(jīng)驗。

作為傾斜攝影相機研發(fā)廠家，睿鉑從設(shè)備研發(fā)的角度對這兩類瑕疵進(jìn)行了深入思考：如何設(shè)計傾斜攝影相機，才能夠保證在不增加重疊度或者航片數(shù)量的條件下，提高建模效果呢？

為了方便大家理解，文章分成兩到三個部分。首先給大家講解一些相關(guān)參數(shù)的背景知識，以及大家可能對這些參數(shù)存在的誤解。后面再介紹睿鉑如何基于這些參數(shù)的相互關(guān)系，以提高模型效果為目標(biāo)，來指導(dǎo)Pros系列產(chǎn)品的研發(fā)。

二、什么是焦距（F）？

焦距是光學(xué)鏡頭一個非常重要的參數(shù)。鏡頭焦距的長短決定了被攝物在成像介質(zhì)上的大小，也就相當(dāng)于物和象的比例尺。

對于數(shù)碼照相機（DSC）來說，其成像介質(zhì)為圖像傳感器（主要是CCD與CMOS兩類傳感器）。數(shù)碼相機在航測中使用時，鏡頭焦距的長短就決定了地面影像分辨率（GSD）。

當(dāng)在相同距離拍攝同一個目標(biāo)物體時，鏡頭焦距長的，所成物象大；鏡頭焦距短的，所成物象小。鏡頭焦距的長短決定成像大小，視場角大小，景深和畫面的透視強弱。根據(jù)用途的不同，相機鏡頭的焦距相差可以非常大，有短到幾毫米，十幾毫米的，也有長達(dá)幾米的。航空攝影鏡頭焦距一般選在20mm~100mm這個區(qū)間（不考慮鏡頭畸變的影響）。

三、什么是視場角（FOV）？

在光學(xué)儀器中，以其鏡頭中心點為頂點，以被測目標(biāo)物像可通過鏡頭的更大 范圍邊緣所構(gòu)成的夾角，稱為視場角。 視場角的大小決定了光學(xué)儀器的視野范圍， 視場角越大，視野就越大，光學(xué)倍率就越小 。通俗地說，如果目標(biāo)物體不在視場角范圍內(nèi)，則該物體反射或發(fā)射的光線就不會進(jìn)入鏡頭內(nèi)，也就無法成像。

四、焦距（F）與視場角（FOV）的關(guān)系；

關(guān)于傾斜攝影相機焦距，客戶一般存在兩個誤解：

1）焦距越長，飛機飛行高度越高，影像覆蓋面積越大；

2）焦距越長，覆蓋面積越大，作業(yè)效率越高；

客戶之所以會有上面兩種誤解，原因就是沒有認(rèn)識到焦距和視場角的關(guān)系。

二者的關(guān)系為：焦距越長，F(xiàn)OV越小；焦距越短，F(xiàn)OV越大。所以在畫幅物理尺寸、畫幅分辨率和采集分辨率相同的前提下，焦距的改變只會影響航飛的高度，而相機在地面覆蓋的投影面積一般是不變的。

編輯

還有一種更容易理解的方式。比如DG3pros每個鏡頭像素是6000x4000，以正射鏡頭為例：整張航片覆蓋的地面投影面積計算公式為GSD*6000XGSD*4000。如果航飛分辨率是2cm，那么就表示每一個像元覆蓋的地面投影面積為2x2cm，那么整張航片覆蓋的地面投影面積為12000x8000cm，即120x80m。

從覆蓋面積計算公式可以看出：航片覆蓋面積與焦距無關(guān)，所以當(dāng)分辨率一確定，航片的覆蓋面積也就確定了，無論焦距如何變化，都不會影響航片的實際覆蓋面積。

五、焦距與效率的問題

明白了焦距與FOV的關(guān)系，大家可能會認(rèn)為焦距的長短對于航飛效率沒有影響。對于正射攝影測量來說，這句話相對正確。（但嚴(yán)格來說，焦距越長，無人機飛的越高，耗能就越多，續(xù)航時間就會變短，整體效率也就降低了。）

而對于傾斜攝影來說，焦距越長，作業(yè)效率反而越低。傾斜攝影相機的傾斜鏡頭一般是傾斜45°放置，為了保證采集到測區(qū)邊緣外立面的影像數(shù)據(jù)，航線需要外擴(kuò)。因為鏡頭45°傾斜，則會形成直角等腰三角形，假設(shè)不考慮無人機飛行姿態(tài)，以傾斜鏡頭主光軸正好拍攝到測區(qū)邊緣線作為航線規(guī)劃的要求，則無人機航線外擴(kuò)距離等于無人機飛行高度。

所以如果航線覆蓋面積不變，短焦鏡頭的有效面積大于長焦鏡頭的有效面積。在之前的介紹Riy-pros作業(yè)效率分析一文中，才特別注明了表格作業(yè)效率僅代表無人機作業(yè)飛行的投影面積，有效區(qū)域面積小于航飛投影面積。

如果客戶只在地勢比較平坦的區(qū)域做地籍測量相關(guān)項目，為了提升作業(yè)效率，我們一般會推薦D2pros傾斜相機。如果客戶除了地籍項目，還有固定翼城市大面積項目，或者作業(yè)區(qū)域地勢比較復(fù)雜，在這種綜合場景下，我們一般會推薦DG3pros或者性能更優(yōu)的DG4pros傾斜攝影相機。