如何選擇一款好的傾斜攝影相機

傾斜攝影技術(shù)作為一項已經(jīng)成熟應用的新興測繪技術(shù)，被越來越多的測繪人和行業(yè)應用者所接收和使用，傾斜攝影技術(shù)搭配無人機系統(tǒng)更是讓這種技術(shù)在輕便化、經(jīng)濟化、實用化、高效化的方面上不斷取得突破。

然而，我們一旦去了解傾斜攝影的硬件產(chǎn)品，就會發(fā)現(xiàn)傾斜攝影相機的鏡頭數(shù)千奇百怪，單鏡頭、雙鏡頭、三鏡頭、四鏡頭、五鏡頭，甚至是九鏡頭都能找到相關(guān)的產(chǎn)品，多鏡頭相機的數(shù)據(jù)采集辦法也是各不相同，旋轉(zhuǎn)式、搖擺式、一次曝光式，多鏡頭相機所做出來的模型效果和質(zhì)量也是參差不齊。

在這種百家爭鳴的傾斜攝影硬件市場下，本人謹從自己的經(jīng)驗和觀點出發(fā)，給大家分析分析從多種角度不同種類傾斜攝影硬件產(chǎn)品的使用利弊及作業(yè)效果。

鏡頭的性能指標

現(xiàn)在考量傾斜攝影相機的硬件指標無非是以下幾個方面：

單相機像素——傾斜攝影相機是由多個朝向不同角度的單相機組成，通過采集不同角度的圖像數(shù)據(jù)，來獲取傾斜攝影建模的原始紋理數(shù)據(jù)，單相機像素就決定了傾斜攝影相機單角度數(shù)據(jù)的采集能力，根據(jù)傾斜攝影相機使用單相機的不同，像素大小也不同，從這一點分析，多鏡頭相機無法做橫向?qū)Ρ?，行業(yè)內(nèi)目前主要像素排布有2010萬、2430萬、3640萬、4240萬。

相機總像素——總像素一直是多鏡頭相機廠商競爭十分激烈的一項指標。五鏡頭相機計算五個朝向相機合計的像素總數(shù)，雙鏡頭等相機按照曝光模式來決定總像素，例如雙鏡頭旋轉(zhuǎn)曝光，一組拍攝四張，則按照（單相機像素*4）來計算總像素，雙鏡頭搖擺式曝光，一組拍攝6~8張，則按照（單相機像素*6）或（單相機像素*8）來計算總像素。

畫幅大小——數(shù)碼時代的不同畫幅指的是各種大小的傳感器，在同樣高度使用同樣焦距的鏡頭來進行航攝，畫幅越大，所能采集到的地面面積則越大。不同鏡頭數(shù)的傾斜攝影相機，在畫幅參數(shù)上可做選擇，無橫向?qū)Ρ鹊谋匾?/p>

鏡頭焦距——用于無人機航測的相機焦距一般是調(diào)焦到無窮遠，鏡頭長焦距，保證無人機掛載下幾百米航高下仍然能夠獲取高分辨率地面影像。傾斜攝影相機的焦距多采用10.4mm，16mm，25mm，35mm，50mm等，一般推薦定焦25mm，35mm，50mm鏡頭，適合多環(huán)境大場景傾斜航測。

整體重量——很明顯，傾斜攝影相機的單相機數(shù)量越少，整體重量是越輕的，因此，雙鏡頭對比五鏡頭在產(chǎn)品重量上占有一定的優(yōu)勢，但是和傾斜攝影技術(shù)發(fā)展初期，用完整的單相機做集成不同，現(xiàn)在市面上部分傾斜攝影廠商在單相機減重拆解上下了大功夫，投入了不小的研發(fā)力量。五鏡頭相機以濟南賽爾無人機為代表，五鏡頭相機重量在1.5KG左右，這是五鏡頭相機拆解減重上一個較為合適的重量比例了。

而雙鏡頭相機，行業(yè)內(nèi)在售的產(chǎn)品，基本對單相機都是沒有進行拆解減重的，因此除了單相機的重量，還需要計算雙鏡頭相機電子云臺的重量，包括結(jié)構(gòu)重量和轉(zhuǎn)子電機的重量。

鏡頭的航測作業(yè)

井字型作業(yè)法。單鏡頭相機在傾斜攝影技術(shù)發(fā)展的初期常采取“井”字型的航飛作業(yè)辦法，即鏡頭朝向一個角度，然后采取密集航線，交叉飛行的辦法來采集數(shù)據(jù)。這種采集辦法效率較低，作業(yè)復雜。

雙鏡頭作業(yè)法。雙鏡頭傾斜攝影相機無論是搖擺式拍攝，還是選擇式拍攝，均有兩種曝光作業(yè)辦法。

一，持續(xù)飛行曝光，即在航線中，無人機保持勻速飛行，相機在曝光點進行曝光一次，然后緊接著曝光第二次，來獲取一組數(shù)據(jù)。這種連續(xù)飛行的作業(yè)辦法，一組照片，兩次曝光間隔，實際的曝光地點因為飛行速率的存在，是存在定位誤差的。

經(jīng)小編實測市場雙鏡頭產(chǎn)品的空三計算，大部分均存在分層，交錯的問題，需要反復進行空三計算來糾正，這無異于加大的工作量，降低了工作效率。

二，停止飛行曝光，即在航線中，無人機在曝光點懸停在空中，相機進行一組曝光后，再飛往下一個曝光點，這種做法很明顯，作業(yè)效率低，不做推薦。

三，雙鏡頭飛行作業(yè)過程中，易造成照片曝光的波動性，產(chǎn)生畸變，不利于后期的數(shù)據(jù)處理和糾正。

五鏡頭作業(yè)法。五鏡頭相機在一個點位上統(tǒng)一曝光，一次曝光，獲取前后下左右五個視角的照片，因此可以在穩(wěn)定勻速行駛的無人機平臺上穩(wěn)定的獲取曝光的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)處理過程

從建模效果來看，無論是搖擺式的雙鏡頭，還是旋轉(zhuǎn)式的雙鏡頭，其朝向角均缺少下視鏡頭，下視鏡頭的缺失導致了類如建筑間縫處等地物場景的地方缺少原始數(shù)據(jù)，導致后期建模過程中細節(jié)不足，出現(xiàn)空洞。

上述列舉的是雙鏡頭在這幾個方面的問題，而五鏡頭相機可以很好的規(guī)避這些問題。

如何選擇一款好的傾斜攝影相機