如何選擇一款好的傾斜攝影相機(jī)

傾斜攝影技術(shù)作為一項已經(jīng)成熟應(yīng)用的新興測繪技術(shù)，被越來越多的測繪人和行業(yè)應(yīng)用者所接收和使用，傾斜攝影技術(shù)搭配無人機(jī)系統(tǒng)更是讓這種技術(shù)在輕便化、經(jīng)濟(jì)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(jī)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(jī)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(jī)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(jǐn)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(biāo)

現(xiàn)在考量傾斜攝影相機(jī)的硬件指標(biāo)無非是以下幾個方面：

單相機(jī)像素——傾斜攝影相機(jī)是由多個朝向不同角度的單相機(jī)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(jī)像素就決定了傾斜攝影相機(jī)單角度數(shù)據(jù)的采集能力，根據(jù)傾斜攝影相機(jī)使用單相機(jī)的不同，像素大小也不同，從這一點分析，多鏡頭相機(jī)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(jī)總像素——總像素一直是多鏡頭相機(jī)廠商競爭十分激烈的一項指標(biāo)。五鏡頭相機(jī)計算五個朝向相機(jī)合計的像素總數(shù)，雙鏡頭等相機(jī)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(jī)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(jī)像素*6）或（單相機(jī)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(jìn)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(jī)，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(jī)航測的相機(jī)焦距一般是調(diào)焦到無窮遠(yuǎn)，鏡頭長焦距，保證無人機(jī)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(jī)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(jī)的單相機(jī)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(jī)做集成不同，現(xiàn)在市面上部分傾斜攝影廠商在單相機(jī)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(jī)以濟(jì)南賽爾無人機(jī)為代表，五鏡頭相機(jī)重量在1.5KG左右，這是五鏡頭相機(jī)拆解減重上一個較為合適的重量比例了。

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

鏡頭的航測作業(yè)

井字型作業(yè)法。單鏡頭相機(jī)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(fù)雜。

雙鏡頭作業(yè)法。雙鏡頭傾斜攝影相機(jī)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(jī)保持勻速飛行，相機(jī)在曝光點進(jìn)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(fù)進(jìn)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(jī)在曝光點懸停在空中，相機(jī)進(jìn)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(jī)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(jī)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(dǎo)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(dǎo)致后期建模過程中細(xì)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(jī)可以很好的規(guī)避這些問題。

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