[發(fā)明專利]三維制圖方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)

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• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113593023A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 萬文輝;彭嫚;王曄昕;劉召芹;邸凱昌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 謝志超

本發(fā)明提供一種三維制圖方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，通過對多相機拍攝的像片匹配特征點，確定各相機中匹配的特征點像點坐標(biāo)和對應(yīng)的三維坐標(biāo)，根據(jù)特征點的測量精度為特征點對應(yīng)的三維坐標(biāo)配置權(quán)重系數(shù)，不同的測量精度對應(yīng)配置的權(quán)重系數(shù)不同，對各個相機中匹配的特征點所對應(yīng)按照所述三維坐標(biāo)和對應(yīng)配置的所述權(quán)重系數(shù)進行點云融合以得到三維制圖。本發(fā)明技術(shù)方案在進行點云融合時，充分考慮各匹配的特征點的測量精度之間的差異并賦予權(quán)重系數(shù)，該權(quán)重系數(shù)反映該特征點所對應(yīng)的三維坐標(biāo)在點云融合時所占比重，這樣不同像片中匹配的特征點在融合時得以校正，從而能夠獲得高精度的制圖。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維制圖方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

在地形地貌、建筑形狀等其他物體三維形狀探測任務(wù)中，可以采用多相機從不同角度拍攝像片并進行匹配，然后采用三維點云內(nèi)插生成數(shù)字高程模型DEM(DigitalElevation Model)，是通過有限的地形高程數(shù)據(jù)實現(xiàn)對地面地形的數(shù)字化模擬(即地形表面形態(tài)的數(shù)字化表達)，它是用一組有序數(shù)值陣列形式表示地面高程的一種實體地面模型，是數(shù)字地形模型DTM(Digital Terrain Model)的一個分支。

因此，如何提供高精度的三維重建方案是業(yè)界普遍考慮的課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種三維制圖方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中三維制圖方法精度低的缺陷，實現(xiàn)高精度的三維制圖方案。

本發(fā)明提供一種三維制圖方法，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像點坐標(biāo)和對應(yīng)的三維坐標(biāo)；

根據(jù)每個所述特征點的像點坐標(biāo)和對應(yīng)的三維坐標(biāo)計算所述特征點的測量精度；

根據(jù)每個所述特征點的測量精度為所述特征點對應(yīng)點的三維坐標(biāo)配置權(quán)重系數(shù)，不同的測量精度對應(yīng)配置的權(quán)重系數(shù)不同；

對所述各個相機中匹配的特征點按照對應(yīng)的三維坐標(biāo)和所配置的所述權(quán)重系數(shù)進行點云融合，以得到融合點云組成的三維制圖。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種三維制圖方法，在根據(jù)每個所述特征點的像點坐標(biāo)和對應(yīng)的三維坐標(biāo)計算所述特征點的測量精度之前，還包括：

對所述各個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(tài)信息；

利用所述特征點的像點坐標(biāo)和所述精化姿態(tài)信息調(diào)整所述特征點對應(yīng)的三維坐標(biāo)；

根據(jù)每個所述特征點的像點坐標(biāo)和對應(yīng)的三維坐標(biāo)計算所述特征點的測量精度，包括：

根據(jù)所述匹配的特征點的像點坐標(biāo)和調(diào)整的所述三維坐標(biāo)計算所述特征點的測量精度。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種三維制圖方法，利用所述特征點的像點坐標(biāo)和所述精化姿態(tài)信息調(diào)整所述特征點對應(yīng)的三維坐標(biāo)，包括：

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

根據(jù)所述精化姿態(tài)信息中包含的內(nèi)外方位元素計算旋轉(zhuǎn)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，