[發明專利]基于全景影像的街景面片優化方法

有效

• 申請號: 201410751953.1
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104408689B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 姚劍;魯小虎;陳夢怡;李禮
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00;G06T7/30
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 許美紅,唐萬榮

1.一種基于全景影像的街景面片優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：獲取車載LiDAR點云數據和全景影像，并將全景影像與車載LiDAR點云數據進行配準；

步驟2：將車載LiDAR點云數據分割為多個面片，獲得面片與全景影像站點的對應關系，將面片投影到全景影像上，得到面片對應的透視平面影像；

步驟3：對透視平面影像進行分析，刪除樹木點，并進行面片拉伸；

步驟3中“對透視平面影像進行分析，刪除樹木點”具體包括以下步驟：

利用LSD線段提取算法提取出透視投影影像中的直線段，得到當前影像上的長度大于N個像素的直線段集合

提取出集合中的水平和豎直方向的線段，計算出這兩個方向在透視投影影像上對應的滅點；

對于每一條水平線段l_h，計算其與每一條豎直線段l_v的交點，如果該交點在線段l_h和l_v之上或者與兩者之間的距離小于某一閾值，則l_h與l_v之間構成了一個結點，得到所有的結點之后，再對影像格網化，并統計每個格網中結點的個數N_Grid，若結點少且分布不均勻則為樹的面片；

遍歷當前透視投影影像上的每一個像素值，得到其RGB值，然后通過對RGB進行分析來得到當前影像上對應于樹的像素的比例，統計得到所有的樹像素的個數N_pixel，分析N_pixel的大小來判斷是否為樹面片，若在當前面片的所有可投影站點上，都被判斷為樹面片，則認為該面片為樹面片，并將其去除。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1中具體利用共線方程原理進行配準，根據每張照片拍攝瞬間的POS位置和姿態，結合全景影像與POS系統的相對位置關系和姿態數據，恢復每張影像的外方位元素。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2中“獲得面片與全景影像站點的對應關系”具體包括步驟：

將車載LiDAR點云數據分割后得到面片的集合{P_i，i＝1，2，...，N}，N為面片的總數；

計算出每個面片的中心點X_c的三維坐標，然后遍歷所有站點，找到與當前面片最近的一個站點S_min，計算X_c與S_min之間的距離d，若d＞d_th，其中d_th為設定的距離閾值，則認為該面片為無效面片；若d＜d_th，則記錄下S_min站點的ID號；若該面片的寬度小于d/λ，λ為設定的縮放參數，且面片的高寬比大于ε，ε為設定的閾值，則該面片是無效面片；

找到S_min的下一個站點，以這兩個站點之間的距離向量在水平面上的投影作為當前道路的方向D_r，當前面片的寬對應的向量在水平面上的投影作為方向D_p，計算兩者之間的夾角θ，若θ＜δ₁，則該面片平行于當前道路；若θ＞δ₂，其中，δ₁，δ₂為設定的閾值，則該面片垂直于當前道路；否則該面片既不平行又不垂直于當前道路；

對于每一個站點S_i，遍歷每一個面片P_j，計算S_i與P_j之間的距離d_ij以及夾角θ_ij，如果θ_ij＜90°并且d_ij＜d_th，則認為面片P_j在站點S_i上是可視的，記錄下來；

對于每一個面片P尋找其對應的最佳成像站點。