[發明專利]一種眾籌照片與二維地圖結合的建筑物三維建模方法

有效

• 申請號: 202010146833.4
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111383335B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 請求不公布姓名
• 申請（專利權）人: 南京大學;中國人民解放軍61618部隊
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T11/20;G06T7/33;G06T7/11;G06T7/62
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 蔡晶晶

1.一種眾籌照片與二維地圖結合的建筑物三維建模方法，包括以下步驟：

步驟1、街景數據下載與組織——對試驗區道路數字化并重采樣為離散點，重采樣的采樣間隔與街景數據的拍攝間隔一致，獲取每個采樣點的經緯度坐標，下載采樣點的全方位街景照片；

步驟2、街景照片非建筑區提取——提取所有下載街景照片的非建筑區，若非建筑區的面積占街景照片的比例大于預設閾值，則剔除該街景照片不參與三維建模，從而得到初次篩選后的街景照片；

步驟3、照片檢索及分組——使用圖像檢索方法，從街景照片中找出與網絡照片和/或拍攝照片最相似的圖片；以最相似的街景照片所在采樣點為中心構建緩沖區，將緩沖區范圍內的街景照片連同相應的網絡照片和/或拍攝照片分為一組；

步驟4、照片的篩選——對每一組照片再次篩選，用于進行該建筑物的三維建模，每一組照片為一棟待建模建筑物的數據源；

篩選方法如下：每組中的網絡照片和/或拍攝照片，應保證照片質量較高，目標建筑物受遮擋情況較小，否則將該照片剔除，僅采用街景照片建模；相鄰兩張街景照片重疊度大于60%；街景照片包含該建筑物的兩個側面；

步驟5、基于眾籌照片的三維建?！獜?D照片恢復3D信息，得到建筑物立面點云；

步驟6、基于2D矢量數據的點云配準——下載2D的建筑矢量輪廓并提取其外部輪廓，放大或縮小步驟5所述建筑物立面點云的比例，使其外輪廓尺寸與矢量圖中建筑外輪廓尺寸相近；對建筑矢量外部輪廓散點化，將面要素形式存儲的建筑矢量外部輪廓轉化為線要素，將線要素按間隔打成散點并計算每個點的XY坐標，然后進行立面反演，得到三維反演點云；將所述建筑物立面點云與三維反演點云進行配準，實現將三維建模建筑物點云轉換到真實地理坐標系中。

2.根據權利要求1所述的眾籌照片與二維地圖結合的建筑物三維建模方法，其特征在于：步驟2中，所述非建筑區為綠植區域和天空區域，所述預設閾值取0.5。

3.根據權利要求1所述的眾籌照片與二維地圖結合的建筑物三維建模方法，其特征在于：步驟3中，對于每一張網絡照片和/或拍攝照片，和街景照片，首先使用SIFT描述子進行特征提取，其次對每個網絡照片和/或拍攝照片的特征進行最近鄰特征檢索，通過投票法、動態修剪和平滑處理獲得每張網絡照片和/或拍攝照片最相似的街景照片。

4.根據權利要求1所述的眾籌照片與二維地圖結合的建筑物三維建模方法，其特征在于：步驟5中，使用SfM算法從2D照片恢復3D信息，得到建筑物立面點云。

5.根據權利要求1所述的眾籌照片與二維地圖結合的建筑物三維建模方法，其特征在于：步驟6中，放大或縮小所述建筑物立面點云的比例，使其外輪廓尺寸與矢量圖中建筑外輪廓尺寸相差5%以內。

6.根據權利要求1所述的眾籌照片與二維地圖結合的建筑物三維建模方法，其特征在于：步驟6中，將線要素按照0.5m間隔打成散點。

7.根據權利要求1所述的眾籌照片與二維地圖結合的建筑物三維建模方法，其特征在于：步驟6中，采用ICP算法將所述步驟5中得到的建筑物立面點云與三維反演點云進行配準。