技术背景

传统倾斜摄影的局限

桥梁底部结构混乱、纹理模糊，单镜头航摄仪忽略倾角影响，难以满足精细化建模需求。

贴近摄影测量的提出

由武汉大学张祖勋院士于2019年提出，通过贴近物体表面(亚厘米级分辨率)获取高清影像，解决传统方法精度不足的问题，适用于桥梁、大坝、古建筑等场景。

技术方案

数据采集方法

环绕航飞：按指定分辨率环绕被测目标飞行，多组不同高度环绕影像组合采集纹理，三维模型分辨率最高可达1cm。

低空贴近侧面补拍：可无人机自动贴近或手持相机补拍，针对桥洞、桥墩获取底部结构及纹理。

采集要求：采集对象分辨率优于1 公分，相片重叠率优于80% ，无视觉死角，色调亮度均匀，结合空地融合保证模型贴图纹理颜色一致性，精细化模型融入大场景且能流畅浏览。

多尺度数据融合

结合倾斜航摄与贴近摄影数据，通过多视角联合平差法解算外方位元素，优化同名像点匹配。

引入控制点和连接点加速空三匹配，提升模型完整性与清晰度。

技术要点

针对模型构建问题，采用多尺度航摄技术实现影像融合和模型重建。解算外方位元素运用多视角联合平差法，引入控制点和连接点加速空三匹配。

技术优势

超高精度建模

分辨率：贴近摄影测量可实现亚厘米至毫米级影像采集(如桥梁裂缝识别精度达1mm)，远超传统倾斜摄影的厘米级分辨率。

细节还原：通过环绕航飞与低空补拍，完整覆盖桥底、古建筑复杂结构，纹理清晰、无视觉死角，模型高度还原真实形态。

高效作业流程

数据采集：无人机每日可完成15个航段飞行(单次15分钟)，配合自动化航线规划软件(如DatuFly)，效率提升50%以上。

数据处理：多视角联合平差与空地融合技术，缩短空三匹配时间，模型生成周期较传统方法缩短60%-70%。

显著成本节约

无人机方案成本仅为全站仪的1/7、三维激光扫描的1/5，总投资回报率达1,100%。较传统人工检测，成本降低50%以上，且无需高风险高空作业设备。

全面安全保障

减少人工风险：无人机替代人工攀爬、高空作业，规避桥梁检测中的坠落、坍塌等安全隐患。

自动化流程：从航线规划到缺陷分析(如裂缝自动提取)，全程依赖软硬件协同，降低人为操作失误。

多场景适用性

复杂结构覆盖：适用于桥底、古建筑内部、滑坡体等传统设备难以触及的区域。

跨领域拓展：技术可迁移至水利工程(大坝监测)、文化遗产保护(古建筑重建)、城市精细建模等领域。

多样化数据输出

格式兼容：直接生成CAD文件、3D模型、2D平面图及地形图，支持AutoCAD等专业软件无缝对接。

功能扩展：结合裂缝提取软件，自动生成缺陷量化报告(如裂缝宽度、位置)，提升决策效率。

技术整合优势

软硬件协同：大疆无人机(如Phantom 4、筋斗云S1000)与DatuGram3D、DatuFly软件深度集成，形成端到端解决方案。

多尺度融合：倾斜摄影与贴近摄影数据互补，兼顾大场景覆盖与局部精细化，满足工程全周期需求。

应用场景与展望

桥梁检测

基于精细化三维模型，自动提取裂缝宽度、长度及位置信息，生成检测报告。

效益对比

成本：较传统人工检测降低50%以上;

效率：检测周期缩短70%，且避免高空作业风险;

精度：裂缝识别精度达毫米级，满足工程维护需求。