[發(fā)明專利]一種基于等距正視攝影測量約束的無人機(jī)視覺快速三維重建方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710831534.2
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107657660A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鴻鵬;張成;劉景泰
• 申請（專利權(quán)）人: 南開大學(xué)
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05
• 代理公司: 天津耀達(dá)律師事務(wù)所12223
• 代理人: 侯力

1.一種基于等距正視攝影測量約束的無人機(jī)視覺快速三維重建方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1、利用場景粗略的DEM信息進(jìn)行地形建模；

步驟2、在步驟1建模的二維平面上對無人機(jī)路徑進(jìn)行之字形規(guī)劃，之后使用等距正視的約束進(jìn)行三維的擴(kuò)展，獲取三維地形的等距正視視覺覆蓋規(guī)劃路徑，進(jìn)而獲取精確、詳細(xì)的視頻序列；

步驟3、使用步驟2獲取的有規(guī)劃的視頻序列進(jìn)行快速、精確的三維重建，首先進(jìn)行關(guān)鍵幀的選擇，使用無人機(jī)的規(guī)劃信息和飛行記錄進(jìn)行粗略的關(guān)鍵幀定位；

步驟4、按發(fā)生概率從大到小對步驟3定位的關(guān)鍵幀進(jìn)行檢測，包括圖像模糊、特征點匹配較少、匹配比例較少、圖像退化現(xiàn)象；對于符合各個條件的，則確定為關(guān)鍵幀；如果至少有一項不符合條件，則尋找附近的視頻幀進(jìn)行驗證，直至找到合適的關(guān)鍵幀；

步驟5、使用步驟4確定的無人機(jī)記錄的關(guān)鍵幀的圖像位置進(jìn)行圖像間匹配的規(guī)劃，確定圖像之間的匹配關(guān)系，避免無效的匹配計算；由于規(guī)劃的方式，將匹配選取分為行內(nèi)選取和行間選取，避免行內(nèi)匹配較密而行間匹配較疏的情況，提升重建的有效性；

步驟6、使用步驟5選取的關(guān)鍵幀和匹配規(guī)劃進(jìn)行匹配和三維重建，獲取場景精確的三維表達(dá)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于等距正視攝影測量約束的無人機(jī)視覺快速三維重建方法，其特征在于，該方法還包括：

步驟7、對于一個興趣區(qū)域，一次規(guī)劃后可以多次進(jìn)行遍歷飛行，即重復(fù)步驟2至步驟6，用以監(jiān)測不同時刻的場景狀態(tài)，完成動態(tài)建模。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于等距正視攝影測量約束的無人機(jī)視覺快速三維重建方法，其特征在于，步驟2中，所述的正視是指相機(jī)中心點與投影中心點的連線是投影中心點位置處曲面的法線方向，等距亦即等高是指遍歷過程中相機(jī)位置與投影中心點的距離是一個定值。