[發明專利]一種基于實景三維模型的數字測圖方法和系統

有效

• 申請號: 201710565729.7
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107356230B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 張小星;鄭爽;常入鑫;王勤勤
• 申請（專利權）人: 深圳市武測空間信息有限公司
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01B11/24;G06T7/50;G06T17/05
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 李旦

1.一種基于實景三維模型的數字測圖系統，其特征在于，包括空中數據采集模塊、地面測量模塊、數據融合處理模塊、三維測圖模塊；

所述空中數據采集模塊用以根據預設航行路線采集空中圖像數據，并將采集的空中圖像數據和POS信息發送至數據融合處理模塊；

所述地面測量模塊確定地面控制點坐標，獲取地物點坐標并采集地面圖像數據；并將采集的地面圖像數據和控制點坐標發送至數據融合處理模塊；

所述數據融合處理模塊將空中圖像數據、POS信息、地面控制點坐標和地面圖像數據進行三維模型解算，處理為三維mesh模型和正射影像圖；所述三維模型解算包括：通過同名點匹配方式得到點云數據，并與地面控制點進行標定匹配，得到具有獨立坐標系的高精度點云；之后通過濾波優化，基于優化點云生成Mesh白模，通過自動貼圖的方式得到完整的彩色三維模型；

所述三維測圖模塊將三維mesh模型、正射影像圖與地物點坐標處理生成三維矢量線劃圖。

2.如權利要求1所述的基于實景三維模型的數字測圖系統，其特征在于，所述空中數據采集模塊包括空中圖像采集單元、飛行單元和POS單元；

所述POS單元中預存有設計好的航線；

所述飛行單元為無人機，所述飛行單元按照預存航線飛行；

所述空中圖像采集單元，按照一定的重疊度規律采集空中的航拍矩陣空中圖像數據，其中航拍采用正射拍攝的影像結合多角度傾斜影像組成。

3.如權利要求1所述的基于實景三維模型的數字測圖系統，其特征在于，所述地面測量模塊包括全站儀，GNSS系統，地面圖像采集單元；

所述GNSS系統結合本地差分CORS系統，負責地面測量模塊的定位和確定控制點；

所述全站儀負責采集地物點坐標，所述地物點坐標主要包括被樹木遮擋的建筑物腳點坐標、樹下的井蓋、消火栓坐標信息；

所述地面圖像采集單元按照一定的重疊度規律采集街景地面圖像數據。

4.如權利要求1所述的基于實景三維模型的數字測圖系統，其特征在于，還包括終端顯示模塊，所述終端顯示模塊在完成三維矢量線劃圖的制作后，通過采用VR展示設備進行顯示，展示點云數據、實景三維模型、正射影像、DLG線劃圖數據成果。

5.一種基于實景三維模型的數字測圖方法，其特征在于，包括如下步驟：

構建待測區域坐標系；

無人機按照預設航線采集空中圖像數據并記錄POS信息；

確定地面控制點坐標，獲取地物點坐標并采集地面圖像數據；

將空中圖像數據、POS信息、地面控制點坐標和地面圖像數據進行三維模型解算，處理為三維mesh模型和正射影像圖；所述三維模型解算包括：通過同名點匹配方式得到點云數據，并與地面控制點進行標定匹配，得到具有獨立坐標系的高精度點云；之后通過濾波優化，基于優化點云生成Mesh白模，通過自動貼圖的方式得到完整的彩色三維模型；

將三維mesh模型、正射影像圖與地物點坐標處理生成三維矢量線劃圖。

6.如權利要求5所述的基于實景三維模型的數字測圖方法，其特征在于，所述無人機按照預設航線采集空中圖像數據具體為按照一定的重疊度規律采集空中的航拍矩陣空中圖像數據，其中航拍采用正射拍攝的影像結合多角度傾斜影像組成。

7.如權利要求5所述的基于實景三維模型的數字測圖方法，其特征在于，所述地物點坐標主要包括被樹木遮擋的建筑物腳點坐標、樹下的井蓋、消火栓坐標信息。

8.如權利要求5所述的基于實景三維模型的數字測圖方法，其特征在于，所述步驟“將三維mesh模型、正射影像圖與地物點坐標處理生成三維矢量線劃圖”還包括通過人工輔助的方法框選出三維模型上的地面及其附屬物邊線；結合被遮擋的地面興趣地物點坐標，完成三維矢量線劃圖的制作。