基于手机影像实景精细化建模局部快速更新的方法与流程

1.本发明涉及精细化建模技术领域，特别涉及一种基于手机影像实景精细化建模局部快速更新的方法。


背景技术：

2.随着各种测量手段的不断进步，空间数据的获取手段和地理信息产业得到了飞速发展。城市化进程加快，数字城市，智慧城市快速发展。传统的二维数字地图已经不能满足各个行业的相关需求了。相较于传统的二维地图，三维数据具有更直观；更真实；数据量更大；精度更高等众多优点。
3.倾斜摄影测量技术是现在大范围三维建模的主流技术。通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从一个垂直、四个侧视等不同角度采集影像，即倾斜摄影技术。该方法方便快捷，效率高，采用实景照片贴合纹理具有极高的逼真度。但是由于飞行高度较高拍摄角度有局限地面地物有遮挡导致地物模型的局部变形，拉花，从而影响建模效果。
4.现行主流精细化建模技术是通过分析倾斜摄影三维模型和激光雷达三维建模的优缺点，提出以倾斜摄影为主结合地面激光雷达的作业模式，无人飞行器搭载倾斜摄影系统采集测区倾斜摄影影像数据，地面激光雷达采集特定建筑物地面点云数据提高了三维建模的精度，完善了模型地面纹理细节。但是存在设站过多，外业较为繁琐，两种技术数据格式不统一，数据融合繁琐等问题。精细化建模效率较低。
5.另一种单体化精细建模主要是利用相关软件人工手动建模，手工建模的三维模型效果好但是建模的过程复杂，结构复杂，制作周期长，无法适应快速变化的城市环境更新，纹理的制作与贴图十分麻烦且地物地貌较为虚拟，逼真度差与真实世界存在较大反差。
6.

技术实现要素：

7.根据本发明实施例，提供了一种基于手机影像实景精细化建模局部快速更新的方法，包含如下步骤：在无人飞行器飞控软件上预先进行选择测区、规划航线、设置倾斜摄影系统采集影像时的相关参数；选取外业的特征点，并对特征点进行坐标的量取；采集所述测距的倾斜影像数据及特定建筑物的顶部影像数据，并与此同时，采集所述特定建筑物的地面影像；将采集的倾斜影像数据导入影像处理软件，并将量取的特征点的坐标作为控制点导入影像处理软件，在采集的倾斜影像数据中找到特征点，对控制点手动刺点；利用影像处理软件对倾斜影像数据进行自动空中三角测量解算，得到倾斜影像数据的空三成果；设置好瓦片大小、统一坐标起算原点后进行倾斜摄影实景三维模型的建模工作；
量取倾斜摄像模型中特定建筑物未变形拉花特征点的坐标；将采集的地面影像导入影像处理软件，并将量取的特征点的坐标作为控制点导入影像处理软件，对控制点手动刺点；利用影像处理软件对地面影像进行自动空中三角测量解算，得到地面影像的空三成果；利用影视处理软件将倾斜影像数据的空三成果和地面影像的空三成果合并，得到新的空三成果；对新的空三成果进行建模工作，设置与瓦片统一的瓦片大小、统一坐标起算原点，手动选择需要更新的瓦片进行二次精细化建模；将二次精细化建模导入模型修饰软件进行简单修饰；将修饰完成的模型数据导出，完成三维实景模型中对特定建筑物精细化建模的更新工作。
8.进一步，相关参数包含：航向重叠度、旁向重叠度、影像分辨率、飞行高度。
9.进一步，选取外业的特征点，并对控制点进行坐标的量取具体为：选取外业的特征点，在缺少特征点的地区画上特定标记符，并做好相关记录；利用gps接收机的图根测量工具量取特征点和特定标记符的坐标。
10.进一步，采集测距的倾斜影像数据及特定建筑物的顶部影像数据，并与此同时，采集特定建筑物的地面影像具体为：将无人机与外业飞行站衔接，将测区和航线的信息导入无人飞行器，利用无人飞行器按照预先设置的相关参数进行采集测区的倾斜影像数据及特定建筑物的顶部影像数据，并在此时，利用智能手机定焦拍摄功能采集特定建筑物的地面影像。
11.进一步，在利用智能手机定焦拍摄功能采集特定建筑物的地面影像时，一个点位需采集正面、左侧45
°
、右侧45
°
三张影像。
12.根据本发明实施例的基于手机影像实景精细化建模局部快速更新的方法，本方法可以保证手机地面影像采集与无人飞行器倾斜摄影影像采集同时进行，两种方法采集的影像没有色差。三维实景模型中特定建筑物更新之后与周围为更新建筑物色调一致，美观。手机拍摄的地面影像与无人机倾斜摄影所拍摄的影像数据文件格式一致，采集的数据都是影像数据，不存在两种模型格式的模型融合问题，只需替换相关数据文件即可完成大面积三维实景模型中对特定建筑物模型的精细化更新。本方法相较于现技术更加快速，在保证模型精度要求，美观的前提下，大大提高了特定建筑物精细化建模更新工作的效率。
13.要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并 且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。
14.附图说明
15.图1为根据本发明实施例基于手机影像实景精细化建模局部快速更新的方法的流程图。
16.具体实施方式
17.以下将结合附图，详细描述本发明的优选实施例，对本发明做进一步阐述。
18.首先，将结合图1描述根据本发明实施例的基于手机影像实景精细化建模局部快速更新的方法，用于建筑物的精细化建模，其应用场景很广。
19.如图1所示，本发明实施例的基于手机影像实景精细化建模局部快速更新的方法，包含如下步骤：s1：如图1所示，在无人飞行器飞控软件上预先进行选择测区、规划航线、设置倾斜摄影系统采集影像时的相关参数。在本实施例中，相关参数包含：航向重叠度、旁向重叠度、影像分辨率、飞行高度。
20.s2：如图1所示，选取外业的特征点，并对特征点进行坐标的量取。在本实施例中，选取外业的特征点，并对控制点进行坐标的量取具体为：选取天空无遮挡，容易识别的外业的特征点（如斑马线直角），在缺少特征点的地区用红色油漆在地面上画上特定标记符（如直角等），并做好相关记录；利用gps接收机的图根测量工具量取特征点和特定标记符的坐标。
21.s3：如图1所示，将无人机与外业飞行工作站衔接，将测区和航线的信息导入四旋翼无人飞行器，利用四旋翼无人飞行器搭载五镜头倾斜摄影系统按照预先设置的相关参数进行采集测区的倾斜影像数据及特定建筑物的顶部影像数据，并在此时，利用智能手机定焦拍摄功能采集特定建筑物的地面影像。在本实施例中，在利用智能手机定焦拍摄功能采集特定建筑物的地面影像时，一个点位需采集正面、左侧45
°
、右侧45
°
三张影像。
22.s4：如图1所示，将四旋翼无人飞行器搭载的五镜头倾斜摄影系统采集的倾斜影像数据导入影像处理软件，并将量取的特征点和特定标记符的坐标作为控制点导入影像处理软件，在采集的倾斜影像数据中找到特征点和特定标记符，对控制点手动刺点。
23.s5：如图1所示，利用影像处理软件具有的空三解算功能对倾斜影像数据进行自动空中三角测量解算，得到倾斜影像数据的空三成果。
24.s6：如图1所示，设置好瓦片大小、统一坐标起算原点后进行倾斜摄影实景三维模型的建模工作；s7：如图1所示，量取倾斜摄像模型中特定建筑物未变形拉花特征点的坐标；s8：如图1所示，将智能手机拍摄采集的地面影像导入影像处理软件，并将量取的特征点的坐标作为控制点导入影像处理软件，对控制点手动刺点；s9：如图1所示，利用影像处理软件对地面影像进行自动空中三角测量解算，得到地面影像的空三成果；s10：如图1所示，利用影视处理软件具有的合并空三文件功能将倾斜影像数据的空三成果和地面影像的空三成果合并，得到新的空三成果；s11：如图1所示，对新的空三成果进行建模工作，设置与s6中瓦片统一的瓦片、统一坐标起算原点，手动选择需要更新的瓦片进行二次精细化建模；s12如图1所示，将二次精细化建模的三维实景模型导入模型修饰软件对三维实景模型轻微变形处进行简单修饰；
s13图1所示，将修饰完成的模型数据导出，完成三维实景模型中对特定建筑物精细化建模的更新工作。以上，参照图1描述了根据本发明实施例的基于手机影像实景精细化建模局部快速更新的方法，本方法可以保证手机地面影像采集与无人飞行器倾斜摄影影像采集同时进行，两种方法采集的影像没有色差。三维实景模型中特定建筑物更新之后与周围为更新建筑物色调一致，美观。手机拍摄的地面影像与无人机倾斜摄影所拍摄的影像数据文件格式一致，采集的数据都是影像数据，不存在两种模型格式的模型融合问题，只需替换相关数据文件即可完成大面积三维实景模型中对特定建筑物模型的精细化更新。本方法相较于现技术更加快速，在保证模型精度要求，美观的前提下，大大提高了特定建筑物精细化建模更新工作的效率。
25.需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包含
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
26.尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。