[發(fā)明專利]一種基于全景視頻的場景三維建模方法及裝置

有效

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• 申請日: 2022-03-17
• 公開（公告）號: CN114332383B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設計）人: 張志華;丁鵬輝;孫為晨;胡振彪;牟雪松;王海銀
• 申請（專利權）人: 青島市勘察測繪研究院
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T17/05;H04N5/232
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務所(普通合伙) 37247
• 代理人: 孟令彩

本發(fā)明涉及到智慧城市三維實景建模領域，具體涉及到一種基于全景視頻的場景三維建模方法及裝置，所述方法包括：獲取場景的空中全景視頻和地面全景視頻，以及相機的內定向參數(shù)；利用所述空中全景視頻、地面全景視頻及相機的內定向參數(shù)構建空中三維模型和地面三維模型；對所述空中三維模型和地面三維模型進行融合處理得到所述場景的三維模型。本發(fā)明公開的基于全景視頻的場景三維建模方法，能夠完整建立場景的三維模型。

技術領域

本發(fā)明涉及三維實景建模技術領域，尤其涉及一種基于全景視頻的場景三維建模方法及裝置。

背景技術

城市精細三維建模（3D Reconstruction）是實景三維中國建設的關鍵支撐技術，被廣泛應用于智慧城市、機器人導航/自動駕駛、數(shù)字文化遺產、建筑BIM、3D動畫影視制作、虛擬現(xiàn)實（VR/AR）等領域。

多視傾斜攝影測量是當前城市精細實景三維建模的主要方式，為了實現(xiàn)重建目標最佳建模效果，需要盡可能多地采集目標各個角度影像，即便是五鏡頭傾斜攝影相機獲取的多視影像，也無法完全擺脫三維重建場景時存在的視場受限、重疊區(qū)域受限、場景及場景中對象相互遮擋等傳統(tǒng)雙目立體幾何成像相同的問題，影響到城市實景三維重建的完整性。

發(fā)明內容

有鑒于此，有必要提供一種基于全景視頻的場景三維建模方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術中不能建立完整場景三維模型的問題。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于全景視頻的場景三維建模方法，包括：

獲取場景的空中全景視頻和地面全景視頻，以及相機的內定向參數(shù)；

利用所述空中全景視頻、地面全景視頻及相機的內定向參數(shù)構建空中三維模型和地面三維模型；

對所述空中三維模型和地面三維模型進行融合處理得到所述場景的三維模型。

進一步地，獲取相機的內定向參數(shù)，包括：

獲取相機的內部參數(shù)及畸變系數(shù)。

進一步地，獲取相機的內部參數(shù)及畸變系數(shù)，包括：

確定相機標定點，根據(jù)相機標定點得到相機的共線條件方程，利用最小二乘法平差對所述共線條件方程進行求解，得到相機的內部參數(shù)；

構建相機成像模型，利用所述相機成像模型得到所述相機標定點的相機影像，利用KB模型對所述相機影像進行畸變處理，得到相機的畸變系數(shù)。

進一步地，利用所述空中全景視頻、地面全景視頻及相機的內定向參數(shù)構建空中三維模型和地面三維模型，包括：

對所述空中全景視頻及地面全景視頻按照預設抽幀規(guī)則進行抽幀處理，得到抽幀后的空中全景數(shù)據(jù)和抽幀后的地面全景數(shù)據(jù)；

利用所述抽幀后的空中全景數(shù)據(jù)、抽幀后的地面全景數(shù)據(jù)及相機的內定向參數(shù)構建空中三維模型和地面三維模型。

進一步地，利用所述抽幀后的空中全景數(shù)據(jù)、抽幀后的地面全景數(shù)據(jù)及相機的內定向參數(shù)構建空中三維模型和地面三維模型，包括：

將所述抽幀后的空中全景數(shù)據(jù)及所述相機的內定向參數(shù)輸入第一預設三維模型成像系統(tǒng)，得到空中三維模型；

將所述抽幀后的地面全景數(shù)據(jù)及所述相機的內定向參數(shù)輸入第二預設三維模型成像系統(tǒng)，得到地面三維模型。

進一步地，對所述空中三維模型和地面三維模型進行融合處理得到所述場景的三維模型，包括：

將所述空中三維模型和地面三維模型放置于同一坐標系下，得到位于同一坐標系下的三維模型；

根據(jù)所述位于同一坐標系下的三維模型確定所述空中三維模型與所述地面三維模型間的重疊區(qū)域；