CN109405807A - 一种大场景倾斜影像三维重建的分区方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大场景倾斜影像三维重建的分区方法，涉及测绘摄影技术领域，包括以下步骤：步骤1）：将需要分区的倾斜照片输入后经过软件测量，得到每张影像在相机摄影时的位置、姿态以及每个连接点的地面坐标X、Y、Z。本发明设计新颖，方法严谨，将大区域影像通过分区后重建，可以有效的节约时间和能耗，提高了工作效率，解决了大区域影像数据量太大一次性重建非常耗费时间和资源的问题，另外由于计算机的内存有限，数据太大在运行时会造成计算机卡顿或死机，通过空中三角测量软件进行分区运算，确保能够在保证模型精度的同时进行合理分区，保证模型数据的完整性，避免因分区精度不够造成摄影影像缺失，从而导致出现模型空洞的问题。

Description

一种大场景倾斜影像三维重建的分区方法

技术领域

本发明涉及测绘摄影技术领域，具体是一种大场景倾斜影像三维重建的分区方法。

背景技术

 测绘科技日新月异，各种专业的地理信息系统，相继建立，传统的测绘产业正在向现代地理信息产业转变，现代测绘通过信息技术和自动化生产数字地理信息，测绘工作的服务领域大大拓宽，不仅为各种工程建设提供保障，而且可以利用丰富的地理信息资源促进环境保护工作的发展，为社会的可持续发展作出巨大的贡献。

 随着遥感技术的不断发展， 测绘行业必将得到迅速的发展随着现代测绘仪器技术同测量的实际工作相结合，拓宽测量的生存空间和业务范围，为资源环境信息系统的建立提供基础性的资料；对地面和地下的空间、资源和环境信息进行采集、存储、处理、显示和利用；有效地开发资源、保护资源、为保护环境和治理环境服务，为社会的持续发展服务，然而计算机内存有限，大区域影像数据量大，一次重建耗时耗资源，且容易导致计算机卡顿、死机，因此需要进行分区构建在合并，但是不合理的分区容易造成模型精确度不足以及摄影影像缺失的问题，不便于大区域倾斜影像的重建。因此，本领域技术人员提供了一种大场景倾斜影像三维重建的分区方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大场景倾斜影像三维重建的分区方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大场景倾斜影像三维重建的分区方法，包括以下步骤：

步骤1）：将需要分区的倾斜照片输入后经过软件测量，得到每张影像在相机摄影时的位置、姿态以及每个连接点的地面坐标X、Y、Z；

步骤2）：根据稀疏点云（由连接点对应地面点构成）的坐标，计算出稀疏点云的最小外接矩形范围，得到整个摄影区域的大致地面范围；

步骤3）：将分区的距离设置为D，（每一个分区所对应的地面坐标长度），再由摄像区域的地理范围，计算出整个摄影区域在X、Y方向可以分成多少个分块区域以及分块区域的地理范围R；

步骤4）：由当前分区的地理范围，再根据连接点对应的地理坐标，得到当前分区范围内的所有连接点；

步骤5）：记录当前连接点所关联的影像，遍历当前分区内所有连接点，得到当前分区内连接点的所有关联影像；

步骤6）：同时根据每张影像的摄影位置与分区平面的地理范围求交，得到分区范围内拍摄的所有影像；

步骤7）；合并步骤5）和步骤6）中所得到的影像，得到该分区所有可用于重建的影像；

步骤8）：将每个分区依次进行步骤4）、步骤5）、步骤6）和步骤7），得到每个分区的地理范围以及所有分区可用于重建的影像。

作为本发明再进一步的方案：在步骤2）中的测量软件为空中三角测量，空中三角测量软件包括模拟空中三角测量和解析空中三角测量。

作为本发明再进一步的方案：所述解析空中三角测量还包括航带法、光线束法和独立模型法，通过航带法建立航带模型，求得航带模型点再航带统一的像空间辅助坐标系中的坐标值U、V、W纳入地面摄像测量坐标系统中，可得到模型点的地面摄影测量坐标值X、Y、Z。

作为本发明再进一步的方案：在步骤8）之后设定检验程序，包括以下步骤：

S1：将所有分区影像合并；

S2：将合并后的影像再次重复步骤1），得出合并后影像每个连接点的地面坐标X、Y、Z；

S3：将本次坐标数据与上次坐标数据进行对比，两次数据相同则判定分区模型数据的完整，如果本次数据与上次数据不一，则判定上次分区的精度存有问题导致部分数据模型丢失，需重新计算。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计新颖，方法严谨，将大区域影像通过分区后重建，可以有效的节约时间和能耗，提高了工作效率，解决了大区域影像数据量太大一次性重建非常耗费时间和资源的问题，另外由于计算机的内存有限，数据太大在运行时会造成计算机卡顿或死机，通过空中三角测量软件进行分区运算，确保能够在保证模型精度的同时进行合理分区，保证模型数据的完整性，便于大区域倾斜影像的重建，避免因分区精度不够造成摄影影像缺失，从而导致出现模型空洞的问题。

附图说明

图1为一种大场景倾斜影像三维重建的分区方法的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中，一种大场景倾斜影像三维重建的分区方法，包括以下步骤：

步骤1）：将需要分区的倾斜照片输入后经过软件测量，得到每张影像在相机摄影时的位置、姿态以及每个连接点的地面坐标X、Y、Z；

步骤2）：根据稀疏点云（由连接点对应地面点构成）的坐标，计算出稀疏点云的最小外接矩形范围，得到整个摄影区域的大致地面范围；

步骤3）：将分区的距离设置为D，（每一个分区所对应的地面坐标长度），再由摄像区域的地理范围，计算出整个摄影区域在X、Y方向可以分成多少个分块区域以及分块区域的地理范围R；

步骤4）：由当前分区的地理范围，再根据连接点对应的地理坐标，得到当前分区范围内的所有连接点；

步骤5）：记录当前连接点所关联的影像，遍历当前分区内所有连接点，得到当前分区内连接点的所有关联影像；

步骤6）：同时根据每张影像的摄影位置与分区平面的地理范围求交，得到分区范围内拍摄的所有影像；

步骤7）；合并步骤5）和步骤6）中所得到的影像，得到该分区所有可用于重建的影像；

步骤8）：将每个分区依次进行步骤4）、步骤5）、步骤6）和步骤7），得到每个分区的地理范围以及所有分区可用于重建的影像。

在步骤2）中的测量软件为空中三角测量，空中三角测量软件包括模拟空中三角测量和解析空中三角测量。

解析空中三角测量还包括航带法、光线束法和独立模型法，通过航带法建立航带模型，求得航带模型点再航带统一的像空间辅助坐标系中的坐标值U、V、W纳入地面摄像测量坐标系统中，可得到模型点的地面摄影测量坐标值X、Y、Z。

在步骤8）之后设定检验程序，包括以下步骤：

S1：将所有分区影像合并；

S2：将合并后的影像再次重复步骤1），得出合并后影像每个连接点的地面坐标X、Y、Z；

S3：将本次坐标数据与上次坐标数据进行对比，两次数据相同则判定分区模型数据的完整，如果本次数据与上次数据不一，则判定上次分区的精度存有问题导致部分数据模型丢失，需重新计算。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种大场景倾斜影像三维重建的分区方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）：将需要分区的倾斜照片输入后经过软件测量，得到每张影像在相机摄影时的位置、姿态以及每个连接点的地面坐标X、Y、Z；

步骤2）：根据稀疏点云（由连接点对应地面点构成）的坐标，计算出稀疏点云的最小外接矩形范围，得到整个摄影区域的大致地面范围；

步骤3）：将分区的距离设置为D，（每一个分区所对应的地面坐标长度），再由摄像区域的地理范围，计算出整个摄影区域在X、Y方向可以分成多少个分块区域以及分块区域的地理范围R；

步骤4）：由当前分区的地理范围，再根据连接点对应的地理坐标，得到当前分区范围内的所有连接点；

步骤5）：记录当前连接点所关联的影像，遍历当前分区内所有连接点，得到当前分区内连接点的所有关联影像；

步骤6）：同时根据每张影像的摄影位置与分区平面的地理范围求交，得到分区范围内拍摄的所有影像；

步骤7）；合并步骤5）和步骤6）中所得到的影像，得到该分区所有可用于重建的影像；

步骤8）：将每个分区依次进行步骤4）、步骤5）、步骤6）和步骤7），得到每个分区的地理范围以及所有分区可用于重建的影像。

2.根据权利要求1所述的一种大场景倾斜影像三维重建的分区方法，其特征在于，所述步骤2）中的测量软件为空中三角测量，空中三角测量软件包括模拟空中三角测量和解析空中三角测量。

3.根据权利要求2所述的一种大场景倾斜影像三维重建的分区方法，其特征在于，所述解析空中三角测量还包括航带法、光线束法和独立模型法，通过航带法建立航带模型，求得航带模型点再航带统一的像空间辅助坐标系中的坐标值U、V、W纳入地面摄像测量坐标系统中，可得到模型点的地面摄影测量坐标值X、Y、Z。

4.根据权利要求1所述的一种大场景倾斜影像三维重建的分区方法，其特征在于，在步骤8）之后设定检验程序，包括以下步骤：

S1：将所有分区影像合并；

S2：将合并后的影像再次重复步骤1），得出合并后影像每个连接点的地面坐标X、Y、Z；

S3：将本次坐标数据与上次坐标数据进行对比，两次数据相同则判定分区模型数据的完整，如果本次数据与上次数据不一，则判定上次分区的精度存有问题导致部分数据模型丢失，需重新计算。