[發明專利]三維制圖方法、裝置、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202110794740.7
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113593023A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 萬文輝;彭嫚;王曄昕;劉召芹;邸凱昌
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 謝志超

1.一種三維制圖方法，其特征在于，包括：

對多相機拍攝的像片匹配特征點，得到各相機中匹配的特征點的像點坐標和對應的三維坐標；

根據每個所述特征點的像點坐標和對應的三維坐標計算所述特征點的測量精度；

根據每個所述特征點的測量精度為所述特征點對應物點的三維坐標配置權重系數，不同的測量精度對應配置的權重系數不同；

對所述各相機中匹配的特征點按照對應的三維坐標和所配置的所述權重系數進行點云融合，以得到融合點云組成的三維制圖。

2.根據權利要求1所述的三維制圖方法，其特征在于，在根據每個所述特征點的像點坐標和對應的三維坐標計算所述特征點的測量精度之前，還包括：

對所述各相機中匹配的特征點進行光束法平差，以得到所述各個所述相機拍攝像片的精化姿態信息；

利用所述特征點的像點坐標和所述精化姿態信息調整所述特征點對應的三維坐標；

根據每個所述特征點的像點坐標和對應的三維坐標計算所述特征點的測量精度，包括：

根據所述匹配的特征點的像點坐標和調整的所述三維坐標計算所述特征點的測量精度。

3.根據權利要求2所述的三維制圖方法，其特征在于，利用所述特征點的像點坐標和所述精化姿態信息調整所述特征點對應的三維坐標，包括：

根據所述特征點的像點坐標和所述精化姿態信息包含的內方位元素(x₀，y₀)計算所述特征點的像空間坐標；

根據所述精化姿態信息中包含的內外方位元素計算旋轉矩陣R：

其中，a_i，b_i，c_i分別表示方向余弦，

a₁＝cosφcosκ-sinφsinωsinκ，

a₂＝-cosφcosκ-sinφsinωcosκ，

a₃＝-sinφcosω，

b₁＝cosωsinκ，

b₂＝cosωcosκ，

b₃＝-sinω，

c₁＝sinφcosκ，

c₂＝-sinφsinκ+cosφsinωcosκ，

c₃＝cosφcosω，

其中，φ是指航向傾角，ω是指旁向傾角，κ是像片旋角；

根據共線方程可得：

(x-x₀)[a₃(X-X_S)+b₃(Y-Y_S)+c₃(Z-Z_S)]

＝-f[a₁(X-X_S)+b₁(Y-Y_S)+c₁(Z-Z_S)](y-y₀)

(y-y₀)[a₃(X-X_S)+b₃(Y-Y_S)+c₃(Z-Z_S)]

＝-f[a₂(X-X_S)+b₂(Y-Y_S)+c₂(Z-Z_S)](y-y₀)

簡化得到：

l₁X+l₂Y+l₃Z-l_x＝0

l₄X+l₅Y+l₆Z-l_y＝0

其中，

l₁＝fa₁+(x-x₀)a₃

l₂＝fb₁+(x-x₀)b₃

l₃＝fc₁+(x-x₀)c₃

l_x＝fa₁X_S+fb₁Y_S+fc₁Z_S+(x-x₀)a₃X_S+(x-x₀)b₃Y_S+(x-x₀)c₃Z_S

l_y＝fa₂X_S+fb₂Y_S+fc₂Z_S+(y-y₀)a₃X_S+(y-y₀)b₃Y_S+(y-y₀)c₃Z_S

利用最小二乘法求得調整的各特征點的三維坐標值(X，Y，Z)。