專利名稱：一種基于航空遙感攝影測(cè)量的快速建模方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三維建模方法，尤其是涉及一種基于航空遙感攝影測(cè)量的快速建模方法。
背景技術(shù)：
近幾年，隨著國(guó)家對(duì)“數(shù)字城市”以及“智慧城市”投入不斷增加，“數(shù)字城市”建設(shè)步伐不斷加快。城市的三維虛擬化實(shí)現(xiàn)是“智慧城市”建設(shè)的重要組成部分，而三維虛擬城市有很大一部分工作任務(wù)是城市的三維建模，傳統(tǒng)的三維建模主要包括以下途徑人工建模(采用建模工具)、攝影測(cè)量建模以及激光掃描建模。傳統(tǒng)的三維建模各有優(yōu)點(diǎn)以及缺點(diǎn)，人工建模采用建模工具(例如3DMax等)進(jìn)行三維建模，其優(yōu)點(diǎn)是三維場(chǎng)景美觀，缺點(diǎn)是投資成本高，需要大量的人力及物力；攝影測(cè)量建模是采用攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行三維模型的快速構(gòu)建，其優(yōu)點(diǎn)是單個(gè)模型建設(shè)比較快，缺點(diǎn)也很明顯，建的三維模型需要后期進(jìn)行人工處理，也需要大量的人力及物力；激光掃描建模是采用激光掃描技術(shù)生成點(diǎn)云模型，其優(yōu)點(diǎn)是模型建設(shè)比較快速，缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)量比較大，激光掃描不到的地方會(huì)有建模的盲區(qū)，例如房屋的屋頂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種低成本、城市建模速度快、效率高的基于航空遙感攝影測(cè)量的快速建模方法。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種基于航空遙感攝影測(cè)量的快速建模方法，該方法包括以下步驟a.影像獲取攝像端采用航空遙感攝影測(cè)量技術(shù)獲取需建模區(qū)域的地物相關(guān)影像圖片信息，并傳輸給影像處理端；b.相機(jī)定位攝像端記錄拍攝影像圖片時(shí)的空間地理坐標(biāo)，并傳輸給影像處理端;c.特征提取影像處理端對(duì)影像圖片進(jìn)行配準(zhǔn)，尋找圖片上的同名特征點(diǎn)；d.立體匹配影像處理端根據(jù)大量的同名特征點(diǎn)和空間地理坐標(biāo)，建立地物的三維輪廓；e.視覺(jué)展現(xiàn)影像處理端根據(jù)三維輪廓和所獲取的影像圖片信息，進(jìn)行三維輪廓的紋理貼圖，建立完整的三維模型并輸出。 所述的攝像端包括攝像機(jī)和航空飛行器，所述的攝像機(jī)安裝在航空飛行器上。所述的影像獲取具體為；航空飛行器圍繞需建模區(qū)域進(jìn)行360度飛行，攝像機(jī)實(shí)時(shí)拍攝獲取影像圖片信息。所述的影像處理端為安裝有影像處理軟件的計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)將攝像端采集的影像圖片信息和空間地理坐標(biāo)，提取影像圖片中的同名特征點(diǎn)，建立城市地物的三維模型。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
(I)效率高，只需要讓掛著高分辨率航空攝影相機(jī)的飛行器在城市上空多飛幾次，獲取到整個(gè)城市的遙感影像；(2)成本低，航空攝影測(cè)量快速建模方法在人工投入方面要求不高，后期制作也不需要大規(guī)模的人員進(jìn)行處理。


圖I為本發(fā)明方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例
一種基于航空遙感攝影測(cè)量的快速建模方法，該方法通過(guò)攝像端和影像處理端完成，本實(shí)施例中攝像端航空飛行器和安裝在航空飛行器上CO)(Charge-coupledDevice,電荷耦合元件)攝像機(jī)，所述的影像處理端為安裝有影像處理軟件的計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)將攝像端采集的影像圖片信息和空間地理坐標(biāo)，提取影像圖片中的同名特征點(diǎn)，建立城市地物的三維模型。所述的影像處理軟件可采用遙感圖像處理商業(yè)軟件，如ERDAS Imagine、PCIGeomatica、Ermapper、Titan GIS 等。如圖I所示，本方法的具體步驟描述如下a.影像獲?。缓娇诊w行器圍繞需建模區(qū)域進(jìn)行360度飛行，攝像機(jī)實(shí)時(shí)拍攝獲取影像圖片信息，并傳輸給影像處理端；b.相機(jī)定位；c.特征提取影像處理端對(duì)影像圖片進(jìn)行配準(zhǔn)，尋找圖片上的同名特征點(diǎn)；d.立體匹配影像處理端根據(jù)大量的同名特征點(diǎn)和空間地理坐標(biāo)，建立地物的三維輪廓；e.視覺(jué)展現(xiàn)影像處理端根據(jù)三維輪廓和所獲取的影像圖片信息，進(jìn)行三維輪廓的紋理貼圖，建立完整的三維模型。在步驟100中，采用航空遙感攝影測(cè)量技術(shù)獲取城市的影像數(shù)據(jù)，即航空飛行器圍繞需建模區(qū)域進(jìn)行360度飛行，攝像機(jī)實(shí)時(shí)拍攝獲取影像圖片信息，并傳輸給影像處理端；攝像端同時(shí)記錄拍攝影像圖片時(shí)攝像機(jī)的空間地理坐標(biāo)，并傳輸給影像處理端。然后執(zhí)行步驟101。在步驟101中，影像處理端結(jié)合影像圖片信息和攝像機(jī)的空間地理坐標(biāo)，尋找圖片中的同名特征點(diǎn)。然后執(zhí)行步驟102。在步驟102中，根據(jù)同名特征點(diǎn)建立場(chǎng)景中的三維輪廓圖，如果成功，執(zhí)行步驟103 ;如果不成功執(zhí)行步驟102。在步驟103中，建立三維輪廓，如果成功，進(jìn)入步驟104中；如果不成功，則進(jìn)入步驟103中。在步驟104中，根據(jù)三維輪廓和所獲取的影像圖片信息，進(jìn)行三維輪廓的紋理貼圖，如果成功，就結(jié)束輸出模型；如果不成功，則進(jìn)入步驟104。本方法通過(guò)遙感影像處理技術(shù)，獲取遙感影像上的同名點(diǎn)，根據(jù)三維建筑的多個(gè)同名點(diǎn)建立三維建筑的輪廓模型，再貼上獲取到的地表建筑的紋理，就能夠快速、高效地建立城市級(jí)的三維場(chǎng)景。通過(guò)航空攝影測(cè)量快速建模方法獲取城市級(jí)的三維場(chǎng)景有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)效率高，只需要讓掛著高分辨率航空攝影相機(jī)的飛行 器在城市上空多飛幾次，獲取到整個(gè)城市的遙感影像；成本低，航空攝影測(cè)量快速建模方法在人工投入方面要求不高，后期制作也不需要大規(guī)模的人員進(jìn)行處理。
權(quán)利要求
1.一種基于航空遙感攝影測(cè)量的快速建模方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 a.影像獲取攝像端采用航空遙感攝影測(cè)量技術(shù)獲取需建模區(qū)域的地物相關(guān)影像圖片信息，并傳輸給影像處理端； b.相機(jī)定位攝像端記錄拍攝影像圖片時(shí)的空間地理坐標(biāo)，并傳輸給影像處理端； c.特征提取影像處理端對(duì)影像圖片進(jìn)行配準(zhǔn)，尋找圖片上的同名特征點(diǎn)； d.立體匹配影像處理端根據(jù)大量的同名特征點(diǎn)和空間地理坐標(biāo)，建立地物的三維輪廓； e.視覺(jué)展現(xiàn)影像處理端根據(jù)三維輪廓和所獲取的影像圖片信息，進(jìn)行三維輪廓的紋理貼圖，建立完整的三維模型并輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于航空遙感攝影測(cè)量的快速建模方法，其特征在于，所述的攝像端包括攝像機(jī)和航空飛行器，所述的攝像機(jī)安裝在航空飛行器上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于航空遙感攝影測(cè)量的快速建模方法，其特征在于，所述的影像獲取具體為航空飛行器圍繞需建模區(qū)域進(jìn)行360度飛行，攝像機(jī)實(shí)時(shí)拍攝獲取影像圖片信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于航空遙感攝影測(cè)量的快速建模方法，其特征在于，所述的影像處理端為安裝有影像處理軟件的計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)將攝像端采集的影像圖片信息和空間地理坐標(biāo)，提取影像圖片中的同名特征點(diǎn)，建立城市地物的三維模型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于航空遙感攝影測(cè)量的快速建模方法，該方法包括以下步驟攝像端采用航空遙感攝影測(cè)量技術(shù)獲取需建模區(qū)域的地物相關(guān)影像圖片信息，并傳輸給影像處理端；攝像端記錄拍攝影像圖片時(shí)的空間地理坐標(biāo)，并傳輸給影像處理端；影像處理端對(duì)影像圖片進(jìn)行配準(zhǔn)，尋找圖片上的同名特征點(diǎn)；影像處理端根據(jù)大量的同名特征點(diǎn)和空間地理坐標(biāo)，建立地物的三維輪廓；影像處理端根據(jù)三維輪廓和所獲取的影像圖片信息，進(jìn)行三維輪廓的紋理貼圖，建立完整的三維模型并輸出。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有低成本、城市建模速度快、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06T17/00GK102938164SQ201210517670
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者楊學(xué)偉, 吳波, 周哲 申請(qǐng)人:上海創(chuàng)圖網(wǎng)絡(luò)科技發(fā)展有限公司