[發(fā)明專利]基于不規(guī)則傾斜攝影的實(shí)景三維模型重建方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310616170.1
• 申請(qǐng)日: 2023-05-29
• 公開（公告）號(hào): CN116385686B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李軍安;李龍;楊宇平;李偉哲;嚴(yán)亞敏;宋紅蕊;徐濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): G06T17/05
• 分類號(hào): G06T17/05;G01C11/02
• 代理公司: 西安迪業(yè)欣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61278
• 代理人: 劉妍

本發(fā)明公開了一種基于不規(guī)則傾斜攝影的實(shí)景三維模型重建方法及系統(tǒng)，其中方法包括根據(jù)待測(cè)區(qū)域的地形信息，確定不規(guī)則傾斜攝影的層級(jí)；根據(jù)傾斜攝影裝置的參數(shù)預(yù)設(shè)每個(gè)層級(jí)的地面分辨率和地形條件，確定每個(gè)層級(jí)的航攝外業(yè)方案，航攝外業(yè)方案中包括航攝高度；根據(jù)包括航攝高度的航攝外業(yè)方案，利用傾斜攝影裝置對(duì)每個(gè)層級(jí)進(jìn)行傾斜攝影，得到每個(gè)層級(jí)的影像、數(shù)據(jù)；一次性融合所有層級(jí)的影像、數(shù)據(jù)，輔以GNSS/POS數(shù)據(jù)進(jìn)行空三解算；根據(jù)空三解算后所有層級(jí)的影像、數(shù)據(jù)，借助三維模型軟件重建待測(cè)區(qū)域的實(shí)景三維模型。本發(fā)明提高了利用航攝影像、數(shù)據(jù)重建待測(cè)區(qū)域的實(shí)景三維模型的精度，地物數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、紋理真實(shí)清晰。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種基于不規(guī)則傾斜攝影的實(shí)景三維模型重建方法及系統(tǒng)，屬于航空攝影測(cè)量的三維模型構(gòu)建技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傾斜攝影是通過(guò)在飛行平臺(tái)上搭載多臺(tái)傳感器，同時(shí)從一個(gè)垂直、四個(gè)傾斜等不同的視角同步采集影像，獲取到豐富的地面、建筑物頂面及側(cè)視的高分辨率表面紋理。它能夠真實(shí)地反映地物情況，高精度地獲取物方紋理信息，借助先進(jìn)的導(dǎo)航定位技術(shù)、融合計(jì)算機(jī)技術(shù)和影像處理等理論與方法，重建實(shí)景三維模型。

由于地形、地貌條件復(fù)雜，高差變化較大（特別是峽谷、山區(qū)和丘陵等地形不規(guī)則）區(qū)域，傳統(tǒng)航攝外業(yè)方案是航攝分區(qū)內(nèi)基準(zhǔn)面高程加權(quán)平均取值法，為了保證無(wú)人機(jī)和作業(yè)任務(wù)地安全性，則會(huì)受到待測(cè)區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)高程的影響，通常會(huì)按照待測(cè)區(qū)最高點(diǎn)的高程加安全距離的方式進(jìn)行航線敷設(shè)，這種方式明顯增加了飛行高度，導(dǎo)致與無(wú)人機(jī)垂線距離較大區(qū)域的地面分辨率較低且航攝影像、數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊，進(jìn)而重建的實(shí)景三維模型數(shù)據(jù)異常或錯(cuò)誤、紋理失真或變形，無(wú)法滿足精度要求。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的在于，提供一種基于不規(guī)則傾斜攝影的實(shí)景三維模型重建方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于航線固定導(dǎo)致的地面分辨率低，所重建的實(shí)景三維模型質(zhì)量較差的技術(shù)問題。

本發(fā)明的第一方面提供了一種基于不規(guī)則傾斜攝影的實(shí)景三維模型重建方法，包括：

根據(jù)待測(cè)區(qū)域的地形信息，確定不規(guī)則傾斜攝影的層級(jí)；

根據(jù)傾斜攝影裝置的參數(shù)預(yù)設(shè)每個(gè)所述層級(jí)的地面分辨率和地形條件，確定每個(gè)所述層級(jí)的航攝外業(yè)方案，所述航攝外業(yè)方案中包括航攝高度；

根據(jù)包括航攝高度的航攝外業(yè)方案，利用所述傾斜攝影裝置對(duì)每個(gè)所述層級(jí)進(jìn)行傾斜攝影，得到每個(gè)層級(jí)的影像、數(shù)據(jù)；

一次性融合所有層級(jí)的影像、數(shù)據(jù)，輔以GNSS/POS數(shù)據(jù)進(jìn)行空三解算；

根據(jù)空三解算后所有層級(jí)的影像、數(shù)據(jù)，借助三維模型軟件重建所述待測(cè)區(qū)域的實(shí)景三維模型。

優(yōu)選地，所述根據(jù)待測(cè)區(qū)域的地形信息，確定不規(guī)則傾斜攝影的層級(jí)，具體包括：

將所述待測(cè)區(qū)域劃分為若干個(gè)單元，并獲取每一個(gè)單元的地形起伏度；

將所述待測(cè)區(qū)域整體作為不規(guī)則傾斜攝影的第一層級(jí)；

根據(jù)每一個(gè)單元的地形起伏度和預(yù)設(shè)閾值，確定不規(guī)則傾斜攝影的進(jìn)階層級(jí)。

優(yōu)選地，根據(jù)每一個(gè)單元的地形起伏度和預(yù)設(shè)閾值，確定不規(guī)則傾斜攝影的進(jìn)階層級(jí)，具體包括：

將地形起伏度大于預(yù)設(shè)第一閾值的所有單元?jiǎng)澐譃榈诙蛹?jí)；

將地形起伏度大于預(yù)設(shè)第二閾值的所有單元?jiǎng)澐值谌龑蛹?jí)，所述第一閾值小于所述第二閾值。

優(yōu)選地，根據(jù)傾斜攝影裝置的參數(shù)預(yù)設(shè)每個(gè)所述層級(jí)的地面分辨率和地形條件，確定每個(gè)所述層級(jí)的航攝外業(yè)方案，所述航攝外業(yè)方案中包括航攝高度，具體包括：

根據(jù)第一公式確定每個(gè)所述層級(jí)的航攝高度，所述第一公式為：