[發(fā)明專利]一種實景三維數(shù)據(jù)的規(guī)范化處理與優(yōu)化組織方法

在審

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• 申請日: 2022-04-18
• 公開（公告）號: CN115033530A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設計）人: 劉成堃;馬瑞;張力;張航;邱鑫;張雄;祝剛;李經(jīng)天
• 申請（專利權(quán)）人: 長江空間信息技術工程有限公司（武漢）
• 主分類號: G06F16/13
• 分類號: G06F16/13;G06F16/16;G06F16/14;G06F16/174
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 倪文霞

本發(fā)明公開了一種實景三維數(shù)據(jù)的規(guī)范化處理與優(yōu)化組織方法。它包括如下步驟：步驟1，無效數(shù)據(jù)剔除：根據(jù)各層級鏈接關系剔除瓦片文件夾中的無效數(shù)據(jù)；步驟2，層級一致性優(yōu)化：獲取規(guī)范命名的瓦片文件夾并分析層級鏈接規(guī)則，按照該規(guī)則對被修改的瓦片文件夾進行規(guī)范化處理；步驟3，三角網(wǎng)坐標優(yōu)化：計算實景三維數(shù)據(jù)的中心坐標，并記錄至原數(shù)據(jù)的metadata.xml文件中；步驟4，瓦片LOD校驗優(yōu)化：定義層級切換的規(guī)則，對層級切換的LOD進行校驗和更新；步驟5，索引根節(jié)點優(yōu)化：將實景三維數(shù)據(jù)中所有瓦片文件夾的索引層級進行數(shù)據(jù)合并，生成一個新的索引根節(jié)點。本發(fā)明具有能形成統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)，滿足各類應用的需求的優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及實景三維技術領域，更具體地說它是一種實景三維數(shù)據(jù)的規(guī)范化處理與優(yōu)化組織方法。

背景技術

實景三維是運用傾斜攝影技術，通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感器，同時從垂直、傾斜等不同的角度采集影像，然后應用具有高重疊度的影像組合反映人類生產(chǎn)、生活和生態(tài)的空間場景信息。獲取的高重疊度的影像組合在完成內(nèi)業(yè)加工處理后，通過ContextCapture 等自動化建模軟件生產(chǎn)Mesh(三角網(wǎng))模型，其數(shù)據(jù)建模過程可以概括為：先經(jīng)過幾何校正、聯(lián)合平差等運算得到帶有高程的稠密點云數(shù)據(jù)，然后抽稀后構(gòu)建連續(xù)的TIN三角網(wǎng)，最后把拍攝的高分影像貼到三角網(wǎng)上，形成實景三維模型數(shù)據(jù)。

受無人機飛行高度的航線的限制，以及地物遮擋、水面反射、物體移動等多種干擾因素的影響，經(jīng)自動化建模形成的實景三維數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)模型數(shù)據(jù)缺失、水面破碎、運動目標重影、物體棱角不清晰等問題。對于一些數(shù)據(jù)質(zhì)量要求較高的業(yè)務場景，通過使用實景三維數(shù)據(jù)編輯軟件進行后處理，進而提升數(shù)據(jù)的質(zhì)量，常用的編輯軟件包括美國Raindrop公司的Geomagic Studio、中國的天際航公司的DP Modeler等。

經(jīng)實景三維數(shù)據(jù)編輯軟件加工處理后，可解決一定的模型質(zhì)量問題，但編輯導出后的數(shù)據(jù)存在格式、坐標、命名等不規(guī)范的問題，主要包括：1)實景三維模型數(shù)據(jù)裁剪后，導出的數(shù)據(jù)中心點不在數(shù)據(jù)集的幾何中心，難以實現(xiàn)后續(xù)的空間位置及姿態(tài)變換；2)水面、建筑輪廓等數(shù)據(jù)進行殘缺、破碎問題處理后，導出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和層級不規(guī)范，且有大量的冗余數(shù)據(jù)；3)導出數(shù)據(jù)的層級切換與原有數(shù)據(jù)的層級切換規(guī)則不一致；4)導出數(shù)據(jù)集缺少根節(jié)點，無法完成對數(shù)據(jù)集的統(tǒng)一加載和管理。

為解決因數(shù)據(jù)編輯軟件差異性造成的導出數(shù)據(jù)不規(guī)范問題，需提供一套實景三維數(shù)據(jù)的規(guī)范化處理與優(yōu)化組織方法，形成統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)，滿足各類應用的需求。因此，研發(fā)實景三維數(shù)據(jù)的規(guī)范化處理與優(yōu)化組織方法很有必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提供一種實景三維數(shù)據(jù)的規(guī)范化處理與優(yōu)化組織方法，形成統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)，滿足各類應用的需求，最終形成統(tǒng)一規(guī)范的實景三維數(shù)據(jù)；解決現(xiàn)有技術因數(shù)據(jù)編輯軟件差異性造成的導出數(shù)據(jù)格式、坐標、命名等不規(guī)范問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為：一種實景三維數(shù)據(jù)的規(guī)范化處理與優(yōu)化組織方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1，無效數(shù)據(jù)剔除：從原始實景三維數(shù)據(jù)各瓦片文件夾的索引根節(jié)點出發(fā)進行遍歷，根據(jù)各層級鏈接關系剔除瓦片文件夾中的無效數(shù)據(jù)；

步驟2，層級一致性優(yōu)化：遍歷實景三維數(shù)據(jù)，獲取規(guī)范命名的瓦片文件夾并分析層級鏈接規(guī)則，按照該規(guī)則對被修改的瓦片文件夾進行規(guī)范化處理；本發(fā)明主要通過步驟2實現(xiàn)層級一致性優(yōu)化；解決了該導出數(shù)據(jù)的層級切換與原有數(shù)據(jù)的層級切換規(guī)則不一致的缺陷；

步驟3，三角網(wǎng)坐標優(yōu)化：計算實景三維數(shù)據(jù)的中心坐標，遍歷所有傾斜瓦片數(shù)據(jù)，坐標值減去實景三維數(shù)據(jù)的中心坐標，并記錄至原數(shù)據(jù)的metadata.xml文件中；

步驟4，瓦片LOD校驗優(yōu)化：定義層級切換的規(guī)則，遍歷瓦片數(shù)據(jù)、對層級切換的LOD進行校驗和更新；