[發(fā)明專利]用于露天采場智能驗(yàn)收的無人機(jī)影像數(shù)據(jù)建模方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010540693.9
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111739163B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘小宇;孫厚廣;毛亞純;徐冬林;衣瑛;李純陽;崔志平;曹旺
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T3/40;G06F17/18
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 顏偉

本發(fā)明的目的是針對基于無人機(jī)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建模過程中存在處理時間長、成本高、無法應(yīng)用等問題，本發(fā)明提供一種用于露天采場智能驗(yàn)收的無人機(jī)影像數(shù)據(jù)建模方法，本方法可分為三個過程，首先利用無人機(jī)獲取露天采場無人機(jī)影像，然后確定壓縮閾值，并基于反距離加權(quán)的雙線性插值算法對無人機(jī)高清影像進(jìn)行分辨率壓縮處理，最后利用處理后的無人機(jī)影像數(shù)據(jù)建立露天采場三維模型，側(cè)重點(diǎn)在壓縮閾值確定方法及基于反距離加權(quán)的雙線性插值算法對無人機(jī)高清影像進(jìn)行分辨率壓縮處理。該方法可在滿足礦山精度要求的情況下大幅度縮短數(shù)據(jù)處理所需時間，降低驗(yàn)收成本，提高采場驗(yàn)收的效率，滿足礦山日常生產(chǎn)的需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于影像數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無人機(jī)影像數(shù)據(jù)快速高效的建模方法。

背景技術(shù)

隨著無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)、三維建模等技術(shù)的飛速發(fā)展，利用無人機(jī)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建模進(jìn)而實(shí)現(xiàn)露天采場驗(yàn)收已成為必然的發(fā)展趨勢。因此在保證礦山精度需求的情況下，如何能夠快速高效地利用無人機(jī)影像進(jìn)行精細(xì)化三維建模成為露天采場驗(yàn)收的關(guān)鍵問題。

目前，國內(nèi)外大部分無人機(jī)數(shù)據(jù)處理方式大都是利用Smart 3D等航拍影像處理軟件對無人機(jī)原始影像進(jìn)行空間建模，生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)和建立采場三維模型。但是由于露天采場面積較大，獲取的無人機(jī)影像數(shù)量巨大，其數(shù)目多時可達(dá)上萬幅，因此在利用Smart 3D等軟件對海量影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時存在對電腦的配置要求過高、處理時間長、程序易崩潰等問題，不僅嚴(yán)重增加了礦山驗(yàn)收的成本，而且極大地降低了礦山驗(yàn)收的效率，從而無法應(yīng)用于露天采場智能驗(yàn)收工作。針對該問題，如何在保障露天采場驗(yàn)收精度的情況下提高無人機(jī)影像建模速度及采場驗(yàn)收的效率，滿足礦山日常生產(chǎn)的需求，是本領(lǐng)域技術(shù)人員希望克服的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對基于無人機(jī)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建模過程中存在處理時間長、成本高、無法應(yīng)用等問題，本發(fā)明提供一種用于露天采場智能驗(yàn)收的無人機(jī)影像數(shù)據(jù)建模方法，本方法可分為三個過程，首先利用無人機(jī)獲取露天采場無人機(jī)影像，然后確定壓縮閾值，并基于反距離加權(quán)的雙線性插值算法對無人機(jī)高清影像進(jìn)行分辨率壓縮處理，最后利用處理后的無人機(jī)影像數(shù)據(jù)建立露天采場三維精細(xì)模型，側(cè)重點(diǎn)在壓縮閾值確定方法及基于反距離加權(quán)的雙線性插值算法對無人機(jī)高清影像進(jìn)行分辨率壓縮處理。該方法可在滿足礦山精度要求的情況下大幅度縮短數(shù)據(jù)處理所需時間，降低驗(yàn)收成本，提高采場驗(yàn)收的效率，滿足礦山日常生產(chǎn)的需求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于露天采場智能驗(yàn)收的無人機(jī)影像數(shù)據(jù)建模方法，包括如下步驟：

步驟1、待測目標(biāo)的無人機(jī)影像獲取

采用無人機(jī)航拍獲取待測目標(biāo)的無人機(jī)影像；

步驟2、基于反距離加權(quán)的雙線性插值算法對無人機(jī)高清影像進(jìn)行分辨率壓縮處理

步驟2.1：根據(jù)對壓縮處理后影像精度要求和壓縮處理時間要求來確定壓縮閾值：

步驟2.1.1：根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，統(tǒng)計(jì)不同壓縮閾值、數(shù)據(jù)量大小與建模精度及建模時間關(guān)系；

1)基于回歸分析建立壓縮閾值τ、數(shù)據(jù)量大小T分別與平面建模精度m_x，y及高程建模精度m_h之間的函數(shù)關(guān)系為：

式中a₁，a₂，a₃為函數(shù)回歸系數(shù)；

式中b₁，b₂，b₃為函數(shù)回歸系數(shù)；

2)同時建立壓縮閾值τ、數(shù)據(jù)量大小T與建模所需總時間t之間的函數(shù)關(guān)系為：