三维浏览可以客观、真实、直观的表达三维物体,成为“数字城市”和“智慧城市”的研究热点之一。其可在任何方向进行360°环绕式浏览,具有逼真的效果和沉浸式的交互,从而广泛应用于城市规划、智能导航、VR(VirtualReality)体验中。三维浏览主要有三维建模和三维全景浏览两种方式。目前,城市三维建模主要利用倾斜摄影测量方式,其模型客观真实,但是需要采集大量数据,且处理时间长,无法实时显示三维场景。全景浏览可以做到快速拼接,实时三维浏览,但缺少影像位置和姿态信息,无法进行量测。广角相机与标准相机相比,其具有较大的视场角,可以获取更加丰富的地物信息,在节约相机成本的同时也满足拼接全景影像的要求,广泛应用于全景拼接和浏览中。但是广角相机获取的影像畸变很大,会导致获取影像中的物体出现变形或失真,对影像匹配结果和像素获取精度产生影响,无法直接应用于三维场景的建模中。若广角镜头相机获取的影像既能进行空中全景拼接,也能满足倾斜摄影测量的要求,这样既降低作业成本,又能进行精细化三维建模,实现了空中全景和倾斜摄影测量一体化,具有很好的应用前景。为了实现广角相机既可以用于三维全景浏览,又可以适用于倾斜摄影测量三维建模,本文以无人机搭载组装的六个镜头小蚁运动相机获取测区的广角影像作为研究对象,针对广角影像几何畸变较大、测区建模场景复杂等特点,提出对广角相机影像进行几何校正和基于全景影像进行投影变换两种思路,消除或削弱影像畸变对后续影像匹配的影响,实现满足精度要求的三维建模。由于广角影像和全景影像都具有较大的畸变,无法直接应用于纹理贴图,同时,三维场景的复杂性和特殊性对纹理的选择有较高的要求,需要通过建立合理的纹理选择机制和处理模型,构建更加逼真的三维模型。本文主要研究内容和研究成果分为以下四个方面:(1)研究广角相机成像模型及其几何校正模型。通过研究广角镜头的成像模型,分析相机产生畸变的因素,利用建立的畸变模型对影像进行畸变校正,为后期的影像匹配和三维重建提供高质量的数据源。(2)研究全景影像的成像模型及其投影变换模型。通过研究全景影像的成像模型,建立投影变换模型,将全景影像投影为无畸变影像,为后期的三维重建提供质量保证,同时为基于宽视角全景影像的倾斜摄影测量处理提供思路和技术途径。(3)研究三维重建中的纹理映射策略。针对三维模型纹理映射中出现的问题,设计合理的选择纹理机制和映射策略,实现精细化三维建模。(4)验证基于广角相机影像几何校正和基于全景影像投影的倾斜摄影测量的精度。对此两种思路下的建立的模型进行精度评定,并进行对比分析。实现结果表明,这两种思路均可进行三维建模,且精度均满足倾斜摄影测量需求。