[發明專利]一種豎立面的圖像掃描方法、裝置、設備和存儲介質

有效

• 申請號: 202010972856.0
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112097744B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 馬鳴鋒
• 申請（專利權）人: 上海遙程信息科技有限公司
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01C11/02;G01C21/16;G06T17/20
• 代理公司: 上海領譽知識產權代理有限公司 31383
• 代理人: 王琰

本申請涉及一種豎立面的圖像掃描方法，其中，該圖像掃描方法包括在與豎立面保持一定水平距離的情況下，沿預設路徑獲取第一靜態圖像和第一動態圖像；判斷第一動態圖像與第一靜態圖像的重疊率是否達到重疊閾值范圍；在重疊率達到重疊閾值范圍的情況下，存儲第一動態圖像為第二靜態圖像，更新圖像緩沖地圖；重復上述步驟，直至圖像緩沖地圖中的豎立面的邊界為閉合邊界。通過本申請，解決了因飛行器采集影像的影像重疊率不一致導致的無法完成高精度三維建模的問題，實現了影像重疊率穩定、豎立面的掃描時間短、掃描效率高的技術效果。

技術領域

本申請涉及三維成像技術領域，特別是涉及一種豎立面的圖像掃描方法、裝置、設備和存儲介質。

背景技術

在對大范圍真實環境進行數字化建模時，一般使用無人機或載人機搭載多鏡頭設備執行空中影像采集工作。在影像采集完成后，通過軟件進行空中三維三角測量計算，生成點云數據集，基于點云數據集構建不規則三角網(Triangulated Irregular Network，TIN)，生成數字網格模型，進行紋理映射后，得到真實環境的三維模型，其基本流程如圖1所示。

在相關技術中，使用無人機采集影像的方法一般為空中平面飛行方法或者仿地飛行方法。在地面較為平坦且無高低落差地物的情況下，上述方法的效果較好。然而，在實際影像采集過程中，城市場景具有較多的建筑物，且建筑物的高度差不一。在出現較大高度差的地物的情況下，建筑物的上部表面與建筑物的下部表面無法獲得穩定一致的分辨率影像，導致最終三維模型的各處的分辨率不一致，影響三維模型質量，且三維模型的視覺效果不佳。

在對建筑物的豎立面進行高清晰影像采集時，飛行器一般使用垂直的豎立面航線進行影響數據采集，即飛行器的飛行平面與建筑物的豎立面的平面平行。然而，在采集環境中會存在較多的障礙物，導致飛行器的航線無法在同一平面內。此外，在飛行器靠近建筑物時，由于外界干擾，導致飛行器的定位信號變弱，如全球定位系統(Global PositioningSystem，GPS)信號，進而使飛行器與建筑物的豎立面之間的水平距離無法保持在一定范圍內，最終導致采集影像的分辨率不一，影響最終的采集效果。

豎立面航線的規劃步驟一般如下：預先采集待掃描區域的影像數據；基于影像數據進行初步建模，以獲得初步數據模型；基于初步數據模型獲得空間信息；在空間信息的基礎上進行人工規劃或程序規劃，以獲得豎立面航線。

然而，上述豎立面航線的規劃方法存在諸多缺陷，如：

規劃豎立面航線的時間長、效率低；

飛行器在飛行過程中主要依靠GPS信號定位，無法使飛行器與豎立面之間的水平距離保持在一定范圍內，導致掃描結果的分辨率仍然存在一定的誤差；

采集環境中會存在一些障礙物，導致飛行器與豎立面之間的水平距離不穩定，影響飛行器的采集分辨率，以及導致采集獲得的多個影像的影像重疊率不穩定；

無法獲取采集環境中的體積較小的障礙物信息，直接影響實際采集中飛行器的飛行安全，導致飛行器出現碰撞、墜落等安全問題；

飛行器按一定時間間隔采集影像，在外界影響下，如風、電源剩余量，導致飛行器的飛行速度不一，進而在不同時間間隔內，飛行器的飛行距離不一，導致多個影像之間的影像重疊率不一致；

采集分辨率不一致和影像重疊率不一致會導致三維建模過程中出現錯誤甚至中斷，無法完成建模任務。

目前針對相關技術中因飛行器采集影像的影像重疊率不一致導致的無法完成高精度三維建模的問題，尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本申請實施例提供了一種豎立面的圖像掃描方法、裝置、設備和存儲介質，以至少解決相關技術中因飛行器采集影像的影像重疊率不一致導致的無法完成高精度三維建模的問題。

第一方面，本申請實施例提供了一種豎立面的圖像掃描方法，包括：