無人機による傾斜撮影及び3次元映像モデリング方案

一、方案の概要

傾斜撮影技術は国際測量・製図リモートセンシング分野で新たに発展したハイテク技術であり、伝統的な航空撮影と近景測定技術を融合し、従来の正射映像は垂直角度からしか撮影できなかった限界を覆し、同じ飛行プラットフォームに複数のセンシング装置を搭載することにより、同時に垂直、正面、左、右と後ろの5つの異なる角度から映像を収集する。その中で、垂直撮影映像は、伝統的な航空撮影測定技術の処理を経て、4 D（DEM、DOM、DLGとDRG）製品を作ることができ、正面、左、右、後ろの4つの傾斜撮影映像は、傾斜角度が15°~ 45°の間であり、地物側面の豊富なテクスチャ情報を取得するために使用できる。
高効率で自動化された3次元モデリング技術を通じて、正確な地物地理位置情報を持つ真の3次元空間シーンを迅速に構築し、目標区域内の地形地形とすべての建築物の詳細な特徴を直感的に把握し、電力と水利工事の建設、地質災害の応急指揮などに現勢、詳細、正確、迫真の空間基礎地理情報データのサポートと公共サービスを提供することができる。

二、シナリオの説明

ドローンの傾斜撮影及び三次元映像モデリング方案に基づいて、広範囲、高精度、高精細な方式で複雑なシーンを全面的に感知し、効率的なデータ収集設備及び専門的なデータ処理プロセスを通じて生成されたデータ成果は、地物の外観、位置、高度などの属性を直観的に反映し、真実な効果と測量レベルの精度に保証を提供する。同時に効果的にモデルの生産効率を高め、人工モデリング方式を採用して1、2年で完成できる中小都市モデリング作業は、傾斜撮影モデリング方式を通じて3 ~ 5ヶ月で完成でき、3次元モデルデータ収集の経済的コストと時間的コストを大幅に削減した。

三、シナリオ構成

ドローンによる傾斜撮影及び3次元映像モデリング方式は、データ取得システム、データ処理システム、データ応用システムの3つのシステムから構成される。

データ取得システム：MD 4-100四回転翼ドローン+5レンズ傾斜撮影カメラ（代理製品）

国内外の傾斜撮影測定市場は、技術設計と理念が先進的で、MD 4-100四回転翼ドローンを搭載した傾斜撮影カメラは生産効率が高く、生産方式が柔軟で、機動的で迅速な航空撮影カメラであり、傾斜映像データの迅速な取得を完全に満たすことができる。四回転翼無人航空機は垂直離着陸可能な多回転翼航空機である。システムはモジュール化されたマルチコア設計を採用し、回収されたジャイロスコープ、加速度計、GPS位置、方向センサ、高度センサなどの情報を収集して姿勢検出と制御を行い、4つのブラシレスモータを動力エンジンとし、そして4つの高精電調を通じて速度制御を行い、それによって安定飛行と自動運転飛行機能を実現し、多種の任務を完成する。4回転翼無人航空機にはブラックボックスが設置されており、航空機が任務を遂行する際のすべてのデータを記録し、リアルタイムで地上制御局に伝えることができる。四回転翼システムは、全炭素繊維の機体機構、地上ステーションシステム及びソフトウェア、モジュール化された機上装置、自動運転システム及びその他の外部装置から構成される。ドローンとセットになっているのはソニーの2010万画素APS-C画幅デジタルカメラx 5、20 mmF 2.8定焦点レンズx 5で、地上リモコンや自動制御による同時撮影が可能で、5台のカメラがワンタッチで同時に起動し、ワンタッチで同時に写真データを読み出し、出力し、全炭素繊維構造専用の自安定雲台で、ドローンの傾斜撮影と高速3次元モデリングに使用される。

データ処理システム：Smart 3 Dcapture 3次元モデリング処理ソフトウェア（代理製品、ただし国産自主製品も選択可能）

傾斜映像を主なデータソースとし、フランスのSmart 3 DCaptureを利用してインテリジェントな3次元モデル構築を実現した。Smart 3 DCaptureは25年にわたって開発された、グラフィック演算ユニットGPUに基づく高速3次元シーン演算ソフトウェアであり、簡単な連続映像から最もリアルな実景真3次元シーンモデルを人工的に介入することなく生成することができる。高価で非効率なレーザー点雲走査システムやPOS測位システムに頼る必要はなく、単純で連続した2次元映像だけで、最もリアルな実景真3次元モデルを復元することができる。従来の技術では高距離だけで生成された側面の欠如などの構造の2.5次元モデルとは異なり、Smart3DCapture ™演算可能により、実画像に基づく超高密度点群を生成し、これにより実画像ビットテクスチャに基づく高解像度実景真三次元モデルを生成し、原画像解像度における実シーンの全要素レベルの復元が限りなく実に近い極致に達した。

データ応用システム：AtlasGlobe二三次元一体化展示システム（自主製品）

ATLASGlobleプラットフォーム上で3次元実景データを展示及び管理し、3次元データの可視化ローミング、多ソースデータの融合及び空間クエリ統計分析などを実現する。エトラス科学技術は完全な自主財産権を持つ二三次元一体化展示システム製品を自主開発し、重点的に「空間分析多次元性、業務モデル時制性、事件シミュレーション仮想性」を融合した技術を攻略し、本当に「モノのインターネット先端感知、応用時制分析、管理仮想シミュレーション、多次元GIS空間分析」一体化したGIS可視化応用革新モデルを実現し、本当に三次元の発展を多次元GIS時代に持ち込んだ。

四、方案の特徴

>>MD 4-1000四回転翼ドローンの傾斜撮影カメラは生産効率が高く、生産方式が柔軟で、機動的で迅速な航空撮影カメラであり、傾斜映像データの迅速な取得を完全に満たすことができる。

>>フランスのAcute 3 D社Smart 3 DCaptureは、簡単な連続映像から最もリアルな実景真三次元シーンモデルを人工的に介入することなく生成することができるインテリジェント化三次元モデル構築を実現し、

>>AtlasGlobe二三次元一体化展示システムは、マス、マルチソース、マルチスケールの三次元空間データに対して、無段階、シームレス、全空間の三次元可視化ブラウズ、及び三次元シーン下のクエリー測位、ローミング飛行、空間分析などの応用操作を行う。

五、応用分野

コンピュータ処理能力の大幅な向上に伴い、傾斜撮影測量は急速に普及し、不動産、国土、都市管理、スマート都市、計画、水利、エネルギー採掘などの業界分野での応用はより大きな発展を遂げた。