倾斜摄影技术通过高效的数据采集设备,并依托倾斜摄影自动化建模软件,可以快速对采集的数据进行处理,并输出模型成果。这种建模手段不但可以直观反映地表建筑实景的外观、位置、高度等属性,降低城市三维建模的经济和时间成本,而且可以保证生成的真三维模型的真实感。影像特征匹配是倾斜摄影建模的关键环节。Pix4D和Smart3D在空三解算过程中均采用SIFT算法进行特征匹配。但是由于SIFT算法运算时间久,并且为了进一步提高空三精度,本文提出一种基于Harris角点检测的优化特征匹配算法。在MATLAB仿真平台进行试验,证明了本文提出的优化算法影像匹配速度更快,影像匹配效果更好。由于倾斜摄影建模技术较为前沿,相关工程精度分析研究较少。本文依托日俄监狱旧址博物馆区域为工程背景,设计两组倾斜摄影模型精度分析试验:比较Pix4D和Smart3D两款后处理软件建模的精度,探究两款软件的工程应用场景;比较不同角度影像组对模型的精度的影响,验证倾斜角度影像组能够优化高程精度,对于模型侧面纹理信息捕捉更加精准。最后结合工程应用,以多组无人机航摄影像为实验对象,验证优化算法的稳定性,且证明该算法相比SIFT算法匹配效果更佳。本文主要工作及成果如下:(1)系统分析了倾斜摄影的技术流程和工作原理,详细阐述了特征匹配算法中的检测、描述、匹配的原理,并简要概括了特征匹配阶段的三种约束条件。(2)提出基于Harris角点检测的优化特征匹配算法,通过仿真实验研究验证了优化算法提取特征点数目最多,匹配阶段相比其他匹配算法匹配精度最高,并且可以解决在特征点较少环境或相似环境条件下,SIFT算法匹配效果较差的缺陷。(3)以大连市旅顺口区日俄监狱博物馆为研究区域进行倾斜摄影建模。比较Smart3D和Pix4D两款软件建成真三维模型精度,突出不同软件的优势;比较在Smart3D建模过程中采用不同角度影像组建模精度的差异,验证不同角度影像组优势互补,可以实现模型精度最优化。最后结合航摄工程应用影像,验证优化算法在缩放、旋转、光照变换下的稳定性。并且相比于SIFT算法,特征匹配效果更好。