Optimized Views Photogrammetry: Precision Analysis and A Large-scale Case Study in Qingdao

要約

UAVは、広く使用されているリモートセンシングプラットフォームの1つになり、スマートシティの構築に重要な役割を果たしました。
ただし、都市のシーンは複雑な環境であるため、安全で正確なデータ取得は、3Dモデリングとシーンの更新に大きな課題をもたらします。
UAVの最適な軌道計画と車載カメラの正確なデータ収集は、都市モデリングにおいて重要な問題です。
この研究では、最適化されたビューの写真測量の原理を示し、大規模な3Dモデリングにおけるその精度と可能性を検証します。
斜め写真測量とは異なり、最適化されたビュー写真測量は、ラフモデルを使用してUAV軌道を生成および最適化します。これは、モデルポイントの再構築可能性とビューポイントの冗長性を考慮して実現されます。
この研究では、最適化されたビューの写真測量の原則に基づいて、最初に最適化されたビューの写真測量のUAV画像を使用して3Dモデルの精密分析を行い、次に中国の青島市の都市部で大規模なケーススタディを実行してエンジニアリングを検証します。
潜在的な。
画像の向きの精度分析にGCPを使用し、モデルの品質分析にTLS（地上レーザースキャン）ポイントクラウドを使用することにより、実験結果は、最適化されたビューの写真測量が安定した画像接続ネットワークを構築し、同等の画像の向きの精度を達成できることを示しています。
正確な画像取得戦略の恩恵を受けて、メッシュモデルの品質は大幅に向上します。特に、3〜5倍の精度が達成された深刻な閉塞のある都市部では顕著です。
さらに、青島市のケーススタディでは、最適化されたビューの写真測量が、複雑な都市シーンでの大規模な3Dモデリングの信頼できる強力なソリューションになり得ることを確認しています。

要約(オリジナル)

UAVs have become one of the widely used remote sensing platforms and played a critical role in the construction of smart cities. However, due to the complex environment in urban scenes, secure and accurate data acquisition brings great challenges to 3D modeling and scene updating. Optimal trajectory planning of UAVs and accurate data collection of onboard cameras are non-trivial issues in urban modeling. This study presents the principle of optimized views photogrammetry and verifies its precision and potential in large-scale 3D modeling. Different from oblique photogrammetry, optimized views photogrammetry uses rough models to generate and optimize UAV trajectories, which is achieved through the consideration of model point reconstructability and view point redundancy. Based on the principle of optimized views photogrammetry, this study first conducts a precision analysis of 3D models by using UAV images of optimized views photogrammetry and then executes a large-scale case study in the urban region of Qingdao city, China, to verify its engineering potential. By using GCPs for image orientation precision analysis and TLS (terrestrial laser scanning) point clouds for model quality analysis, experimental results show that optimized views photogrammetry could construct stable image connection networks and could achieve comparable image orientation accuracy. Benefiting from the accurate image acquisition strategy, the quality of mesh models significantly improves, especially for urban areas with serious occlusions, in which 3 to 5 times of higher accuracy has been achieved. Besides, the case study in Qingdao city verifies that optimized views photogrammetry can be a reliable and powerful solution for the large-scale 3D modeling in complex urban scenes.

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