[發明專利]基于GIS系統的全景監控顯示方法

在審

• 申請號: 202110903875.2
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113610869A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 焦坦
• 申請（專利權）人: 成都易瞳科技有限公司
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T5/00;G06T3/00;G06T7/33;G06T17/05
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 沈成金

本發明公開了基于GIS系統的全景監控顯示方法，涉及監控領域，包括如下步驟：通過全景監控設備獲取待監測場地的全景圖像；全景掃描設備按設定飛行路線對場地圖像進行采集，其中，飛行路線中設定有多個固定采集點；對采集的圖像數據進行處理，并結合采集點的位置關系，生成點云數據；對點云數據進行三維重建，獲得三維模型；通過GIS系統對全景圖像、三維模型進行動畫展示。該發明通過全景監控結合GIS系統，可以給消費者帶來全方位無死角的監控，同時也給消費者帶來監控區域空間特性的直觀感受。

技術領域

本發明涉及監控領域，具體是基于GIS系統的全景監控顯示方法。

背景技術

當前視頻監控領域，大多都是使用普通攝像頭搭建的監控系統，實時視頻的展示也相對比較單調、平面化，不能給消費者帶來全方位無死角的視頻監控和對監控區域的三維立體感受。當前市場是上雖然有基于GIS做的全景展示，但都是基于靜態離線圖像來做的，不能做到無死角實時監控的功能，從而導致實際應用價值很低。隨著全景監控技術的快速發展以及GIS技術的廣泛普及，全景結合GIS的展示方法已經成為一種發展趨勢。

發明內容

鑒于上述技術缺點，本發明提供了基于GIS系統的全景監控顯示方法。

為實現上述發明目的，本發明的技術方案如下：

基于GIS系統的全景監控顯示方法，包括如下步驟：

S1，通過全景監控設備獲取待監測場地的全景圖像；

S2，全景掃描設備按設定飛行路線對場地圖像進行采集，其中，飛行路線中設定有多個固定采集點；

S3，對采集的圖像數據進行處理，并結合采集點的位置關系，生成點云數據；

S4，對點云數據進行三維重建，獲得三維模型；

S5，通過GIS系統對全景圖像、三維模型進行動畫展示。

作為優選的，步驟S1中所述的全景圖像的獲取方法為：根據場地的大小和全景監控設備的有效采集區域，在每個區域中心安裝全景監控設備。

作為優選的，所述全景監控設備還設置有定位模塊，所述定位模塊用于上報全景監控設備安裝的地理位置坐標。

作為優選的，步驟S2中所述的全景掃描設備具體為無人機模塊，且所述無人機模塊安裝有多個支持傾斜攝影的鏡頭。

作為優選的，步驟S2中所述的無人機模塊采集場地的方法為：

S51，將無人機模塊調整飛行至設定高度；

S52，無人機模塊從多個視角對場地進行俯視拍攝，并且其飛行路線按照設定重合率及方向進行往返，完成對場地的全覆蓋拍攝；

S53，通過對場地的全覆蓋拍攝得到有序排列的圖片數據，其中圖片數據包括經緯度、海拔高度、拍攝姿態信息。

作為優選的，步驟S4中所述的點云數據的三維重建過程包括點云配準、數據融合以及表面重建，其中點云配準為：

S61，提取圖片數據之間的特征點數據，根據特征點數據，得到 QUOTE 、 QUOTE矩陣；

S62，通過ICP算法對 QUOTE 、 QUOTE 矩陣進行優化，得到優化后的 QUOTE、 QUOTE 矩陣；

S63，將優化后的R、T矩陣與點云數據進行變換，得到配準后的點云數據，其數學表達式為：

式中： QUOTE 為配準后的點云數據， QUOTE 為源點云數據， QUOTE 為旋轉矩陣， QUOTE 為平移矩陣。

作為優選的，所述數據融合以及表面重建的過程如下：

S71，以配準后的點云數據中心為原點，構建體積網格；

S72，通過體積網格對配準后的點云數據進行分割，得到若干立方體；

S73，通過體素級重建算法構建立方體的等值面，并將所有立方體的等值面進行合并，生成三維模型。