[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

本發明涉及攝影測量及測繪領域，特別是基于實景三維模型的數字測圖系統與方法，本發明通過無人機傾斜攝影三維建模并配合地面測量機器人進行數字測圖工作，數據采集成果進行數字測圖更為輕便靈活，同時可獲得高分辨率的實景三維模型數據，真實感強。通過地面測量機器人獲得的控制點坐標可以有效控制模型整體精度，獲得的地物點坐標可以有效彌補空中無人機航拍建模后被遮擋物影響而坐標精度不夠的不足。本發明工作效率大幅提高，而且還同時得到逼真的三維地形地貌數據，滿足數據成果多樣化需求。

技術領域

本發明涉及攝影測量及測繪領域，特別是基于實景三維模型的數字測圖系統與方法。

背景技術

隨著傾斜攝影三維建模技術應用的普及，城市三維建模在智慧旅游、LBS位置服務、城市規劃、公共安全、環境保護等諸多領域的應用不斷增多，在傳統測繪領域，基于傾斜攝影的三維建模成果由于其模型精細程度的不斷升級和提高，已能逐步達到大比例尺數字測圖的精度要求。

實景三維模型主要通過無人機進行空中拍照獲取一定重疊度的影像，之后通過將照片、位置和姿態信息輸入至傾斜攝影建模軟件后，即可自動進行三維模型重建，生成與現實場景1:1的地貌模型信息。如申請號為：200910117739.X ，發明名稱為：一種數字測圖方法的中國專利，這還是一種以外業測量為工作內容的測圖方法，沒有和無人機采集數據相結合起來，效率較低。再比如圖1所示，該種模型的主要采集源主要分為：手機、單反相機、無人機、載人機等。該種測圖方式僅依賴空中航拍的圖像數據，在精度上陷入瓶頸，無法取得有效突破，更重要的是在某些被障礙物遮擋的地方，無法獲取有效的圖像數據，無法全面反映真實場景。

本發明在現有技術申請號為：201610618024.2 ，發明名稱為：單相機旋轉式傾斜攝影方法及傾斜攝影裝置，也是描述的一種數據采集平臺的基礎上，可以通過該平臺結合地面采集的數據生成的三維建模成果，進行后期數字測圖，以克服上述問題。

發明內容

本發明的目的是針對以上問題，提供一種基于實景三維模型的數字測圖系統與方法。

為實現以上目的，本發明采用的技術方案是：一種基于實景三維模型的數字測圖系統，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。

進一步的，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。

更進一步的，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。