[發明專利]一種建筑物基礎結構數據的三維測繪采集方法及系統

在審

• 申請號: 202110076191.X
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112836260A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 高陽;孫正欣;宮政;鄧寶君
• 申請（專利權）人: 青島星邦光電科技有限責任公司
• 主分類號: G06F30/12
• 分類號: G06F30/12;G06F30/13;G06T17/00
• 代理公司: 青島科通知橋知識產權代理事務所(普通合伙) 37273
• 代理人: 張曉

本發明公開了一種建筑物基礎結構數據的三維測繪采集方法，包括以下步驟：S1：對建筑物的外部空間幾何特征進行掃描收集，獲得三維點云數據；S2：對建筑物的屋頂及周邊環境進行全景影像的收集；S3：將S1獲得的三維點云數據與S2獲得全景影像進行匹配，獲得高清色彩的點云數據；S4：對建筑物的內部空間幾何特征進行掃描收集獲得三維點云數據；S5：將S3和/或S4獲得的三維點云數據進行拼接；S6：對拼接后的點云數據進行分類、降噪，得到三維數字模型。本發明利用激光雷達系統和傾斜攝影系統等對建筑的外部空間幾何特征數據進行采集，指將激光點云與影像數據融合，通過后期數據的拼接、降噪、切片獲得高質量的立面圖，快速完成建筑立面測量工作。

技術領域

本發明涉及建筑測繪技術領域，特別涉及一種建筑物基礎結構數據的三維測繪采集方法。

背景技術

在城市建設與歷史建筑保護項目中，需要對建筑物的立面進行美化與整治。繪制出建筑物立面圖，能夠為這些設計與修繕工作提供數據基礎。為了確保建筑立面測量的質量，必須提高對立面測量工作的重視，堅持嚴格的流程；另一方面，為了提高立面測量的效率，有必要采取優于傳統全站儀的新興測量設備。以期又好又快的完成建筑立面測量工作。

傳統的建筑立面測量使用“全站儀免棱鏡測量”與“手繪草圖”相結合的方法。使用全站儀測量出門窗等結構的每一個角點，并輔以草圖說明，內業處理時將三維坐標轉換成立面的二維坐標，繪制出建筑立面的CAD文件。

這種作業方式在遇到建筑結構系統較為復雜的情況時，需要測量的結構點非常多，工作量大且不容易記錄，效率較為低下，因此，有必要對原有的工作流程進行改進，以勝任更多類型建筑的立面測圖任務。

發明內容

本發明提出一種建筑物基礎結構數據的三維測繪采集方法和系統，能夠保證立面測量的繪圖質量，并且采集的數據即可完成繪圖、調繪、質檢等多種用途。同時，可以在短時間內獲取整個全景視野中的所有三維信息，比全站儀免棱鏡觀測結構點的效率高處幾十倍。

為了實現上述目的，一種建筑物基礎結構數據的三維測繪采集方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：對建筑物的外部空間幾何特征進行掃描收集，獲得三維點云數據；

S2：對建筑物的屋頂及周邊環境進行全景影像的收集；

S3：將S1獲得的三維點云數據與S2獲得全景影像進行匹配，獲得高清色彩的點云數據；

S4：對建筑物的內部空間幾何特征進行掃描收集，獲得三維點云數據；

S5：將S3和/或S4獲得的三維點云數據進行拼接；

S6：對拼接后的點云數據進行分類、降噪，得到三維數字模型；

S7：使用三維設計軟件得到立面圖或立體圖，獲取建筑物基礎結構的相關數據。

另外，本發明還提供了一種建筑物基礎結構數據的三維測繪采集系統，包括用于的外部空間幾何特征數據采集的激光雷達系統、用于建筑物的屋頂及周邊環境影像收集的傾斜攝影系統、用于建筑物的內部空間幾何特征數據采集的移動式激光掃描系統以及數據處理系統。

優選地，所述激光掃描雷達系統包括多線激光掃描儀、慣導測量系統、高分辨CCD數碼相機和計算機控制系統，所述多線激光掃描儀、慣導測量系統、高分辨CCD數碼相機分別與計算機控制系統連接。

優選地，所述傾斜攝影系統的相機鏡頭為定焦鏡頭，且對焦無窮遠，相機的有效像素≥1億。

優選地，所所述傾斜攝影裝置的垂直影像航向重疊度為70～80％，旁向重疊度為50～80％，垂直影像傾角＜12°，垂直影像旋偏角＜25°。