[發明專利]基于空地協同的三維建模方法、智能終端以及存儲裝置

有效

• 申請號: 202110783784.X
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113643434B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 紀敏;楊濤;涂學仕;陳橋驛;黃永芳;邱清清;黃小川;周立鵬;夏進亮;孫端
• 申請（專利權）人: 廣東省國土資源測繪院
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20;G06T15/20;G06T5/00;G06V10/80
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 和成

本發明提供一種基于空地協同的三維建模方法、智能終端以及存儲裝置，基于空地協同的三維建模方法包括：S101：獲取建模目標的空中三維激光點云數據、地面三維激光點云數據以及傾斜影像數據，將空中三維激光點云數據與地面三維激光點云數據融合形成空地激光融合點云，并根據傾斜影像數據形成密集匹配點云；S102：調整空地激光融合點云中物體的坐標使空地激光融合點云、密集匹配點云中相同物體的坐標一致；S103：根據調整坐標后的空地激光融合點云、傾斜影像數據構建建模目標的三維模型。本發明相比于傾斜影像，空地激光融合點云的遮擋區域少，減少了數據獲取盲區，三維模型的細節更加清晰、全面且精度高，提高了模型質量。

技術領域

本發明涉及三維建模領域，尤其涉及一種基于空地協同的三維建模方法、智能終端以及存儲裝置。

背景技術

隨著虛擬現實等技術的出現，人們對空間地理實體可視化表達提出了更高的要求，二維平面數據在地理空間表達完整性、可視化效果等方面的局限，已經不能滿足人們對空間地理實體表達和認知的需求。因此，根據實物建立的三維模型也隨之出現城市、建筑等地理空間場景中。

然而，隨著城市化進程不斷加速，城市改造的速度也在加快，為了使根據城市建立的三維模型保持良好的時效性和真實性，需要頻繁針對城市的變化快速進行三維模型重建。為了提高三維模型重建效率，現有技術采用傾斜影像以多角度采集高分辨率、大范圍的傾斜影像數據建立精細化實景三維模型，但傾斜影像難以獲取地物間遮擋區域的影響，因此存在數據獲取盲區，難以建立高精度實景三維模型。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提出一種基于空地協同的三維建模方法、智能終端以及存儲裝置，在獲取傾斜影像數據的同時獲取空中激光三維點云數據、地面三維激光點云數據，根據該數據獲取空地激光融合點云、密集匹配點云，利用空地激光融合點云生成三維模型，并通過傾斜影像渲染該三維模型形成建模目標的三維模型，相比于傾斜影像，空地激光融合點云的遮擋區域少，減少了數據獲取盲區，三維模型的細節更加清晰、全面且精度高，提高了模型質量。

為解決上述問題，本發明采用的一個技術方案為：一種基于空地協同的三維建模方法，所述基于空地協同的三維建模方法包括：S101：獲取建模目標的空中三維激光點云數據、地面三維激光點云數據以及傾斜影像數據，將所述空中三維激光點云數據與所述地面三維激光點云數據融合形成空地激光融合點云，并根據所述傾斜影像數據形成密集匹配點云；S102：調整所述空地激光融合點云中物體的坐標使所述空地激光融合點云、密集匹配點云中相同物體的坐標一致；S103：根據調整坐標后的空地激光融合點云、傾斜影像數據構建所述建模目標的三維模型。

進一步地，將所述空中三維激光點云數據與所述地面三維激光點云數據融合形成空地激光融合點云的步驟具體包括：獲取所述空中三維激光點云、地面三維激光點云中的特征點，根據所述特征點將所述空中三維激光點云、地面三維激光點云配準到同一坐標系內，并對同一坐標系內的空中三維激光點云、地面三維激光點云進行匹配獲取空地激光融合點云。

進一步地，所述根據所述傾斜影像數據形成密集匹配點云的步驟包括：通過所述傾斜影像數據獲取控制點，根據所述控制點對所述傾斜影像數據進行光束法區域網整體平差處理，并通過密集匹配生成所述密集匹配點云。

進一步地，所述調整所述空地激光融合點云中物體的坐標使所述空地激光融合點云、密集匹配點云中相同物體的坐標一致的步驟具體包括：根據所述密集匹配點云、空地激光融合點云中相同特征點的坐標計算所述空地激光融合點云的平移向量、旋轉矩陣，利用所述平移向量、旋轉矩陣對所述空地激光融合點云進行剛體變換。

進一步地，所述根據所述密集匹配點云、空地激光融合點云中相同特征點的坐標計算所述空地激光融合點云的平移向量、旋轉矩陣的步驟具體包括：通過公式計算所述空地激光融合點云的平移向量，旋轉矩陣，其中，R為旋轉矩陣，t為平移向量，n為特征點的個數，p_i為密集平匹配點云中的特征點，q_i為空地激光融合點云中的對應特征點。