曲面擬合法、平方加權(quán)質(zhì)心法進(jìn)行圖像控制點(diǎn)目標(biāo)的細(xì)分定位，確定出現(xiàn)在影像中的控制點(diǎn)像點(diǎn)坐標(biāo)；
[0103]3)控制點(diǎn)識(shí)別，設(shè)定控制點(diǎn)特征數(shù)據(jù)庫(kù)中的控制點(diǎn)信息；將當(dāng)前視場(chǎng)中的控制點(diǎn)與控制點(diǎn)特征數(shù)據(jù)庫(kù)中的控制點(diǎn)信息進(jìn)行對(duì)應(yīng)匹配，完成控制點(diǎn)的像方坐標(biāo)和物方坐標(biāo)的關(guān)聯(lián)；運(yùn)用子圖同構(gòu)類(lèi)算法、模式識(shí)別類(lèi)算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類(lèi)算法的控制點(diǎn)識(shí)別算法，基于每種算法設(shè)有的對(duì)應(yīng)控制點(diǎn)特征數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)每一種識(shí)別的結(jié)果附以不同的權(quán)重，所有算法的結(jié)果乘以相應(yīng)的權(quán)重進(jìn)行累加，識(shí)別出符合條件的控制點(diǎn)；
[0104]4)識(shí)別準(zhǔn)確度檢核，對(duì)步驟3)關(guān)聯(lián)的結(jié)果進(jìn)行檢核，排除粗差；
[0105]5)相機(jī)實(shí)時(shí)標(biāo)定，根據(jù)識(shí)別的控制點(diǎn)對(duì)相機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)標(biāo)定。
[0106]實(shí)施例10
[0107]如圖2-5所示，本實(shí)用新型的一種環(huán)物影像三維重建設(shè)備實(shí)時(shí)標(biāo)定方法，包括步驟:
[0108]I)圖像預(yù)處理，使用低通濾波模板去除影像噪聲，運(yùn)用多窗口采樣的方法求取全局背景閾值，進(jìn)行圖像控制點(diǎn)目標(biāo)和背景目標(biāo)分離，運(yùn)用多閾值聚類(lèi)算法進(jìn)行圖像控制點(diǎn)目標(biāo)間的分離:
[0109]2)圖像控制點(diǎn)目標(biāo)細(xì)分定位，運(yùn)用質(zhì)心法、帶閾值的質(zhì)心法、曲面擬合法、平方加權(quán)質(zhì)心法進(jìn)行圖像控制點(diǎn)目標(biāo)的細(xì)分定位，確定出現(xiàn)在影像中的控制點(diǎn)像點(diǎn)坐標(biāo)；
[0110]3)控制點(diǎn)識(shí)別，設(shè)定控制點(diǎn)特征數(shù)據(jù)庫(kù)中的控制點(diǎn)信息；將當(dāng)前視場(chǎng)中的控制點(diǎn)與控制點(diǎn)特征數(shù)據(jù)庫(kù)中的控制點(diǎn)信息進(jìn)行對(duì)應(yīng)匹配，完成控制點(diǎn)的像方坐標(biāo)和物方坐標(biāo)的關(guān)聯(lián)；運(yùn)用子圖同構(gòu)類(lèi)算法、模式識(shí)別類(lèi)算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類(lèi)算法的控制點(diǎn)識(shí)別算法，基于每種算法設(shè)有的對(duì)應(yīng)控制點(diǎn)特征數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)每一種識(shí)別的結(jié)果附以不同的權(quán)重，所有算法的結(jié)果乘以相應(yīng)的權(quán)重進(jìn)行累加，識(shí)別出符合條件的控制點(diǎn)；
[0111]4)識(shí)別準(zhǔn)確度檢核，對(duì)步驟3)關(guān)聯(lián)的結(jié)果進(jìn)行檢核，利用相關(guān)聯(lián)的控制點(diǎn)集，構(gòu)建誤差方程，建立相機(jī)成像模型；運(yùn)用最小二乘解算法和RMSE殘差解算法，解算相機(jī)的外方位元素；與水平垂直傳動(dòng)裝置獲取的相機(jī)外方位元素進(jìn)行對(duì)比，小于一定的限差時(shí)可認(rèn)定控制點(diǎn)識(shí)別準(zhǔn)確，排除粗差；
[0112]5)相機(jī)實(shí)時(shí)標(biāo)定，根據(jù)識(shí)別的控制點(diǎn)對(duì)相機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)標(biāo)定。
[0113]實(shí)施例11
[0114]如圖2-6所示，本實(shí)用新型的一種環(huán)物影像三維重建設(shè)備實(shí)時(shí)標(biāo)定方法，包括步驟:
[0115]I)圖像預(yù)處理，使用低通濾波模板去除影像噪聲，運(yùn)用多窗口采樣的方法求取全局背景閾值，進(jìn)行圖像控制點(diǎn)目標(biāo)和背景目標(biāo)分離，運(yùn)用多閾值聚類(lèi)算法進(jìn)行圖像控制點(diǎn)目標(biāo)間的分離；
[0116]2)圖像控制點(diǎn)目標(biāo)細(xì)分定位，運(yùn)用質(zhì)心法、帶閾值的質(zhì)心法、曲面擬合法、平方加權(quán)質(zhì)心法進(jìn)行圖像控制點(diǎn)目標(biāo)的細(xì)分定位，確定出現(xiàn)在影像中的控制點(diǎn)像點(diǎn)坐標(biāo)；
[0117]3)控制點(diǎn)識(shí)別，設(shè)定控制點(diǎn)特征數(shù)據(jù)庫(kù)中的控制點(diǎn)信息；將當(dāng)前視場(chǎng)中的控制點(diǎn)與控制點(diǎn)特征數(shù)據(jù)庫(kù)中的控制點(diǎn)信息進(jìn)行對(duì)應(yīng)匹配，完成控制點(diǎn)的像方坐標(biāo)和物方坐標(biāo)的關(guān)聯(lián)；運(yùn)用子圖同構(gòu)類(lèi)算法、模式識(shí)別類(lèi)算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類(lèi)算法的控制點(diǎn)識(shí)別算法，基于每種算法設(shè)有的對(duì)應(yīng)控制點(diǎn)特征數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)每一種識(shí)別的結(jié)果附以不同的權(quán)重，所有算法的結(jié)果乘以相應(yīng)的權(quán)重進(jìn)行累加，識(shí)別出符合條件的控制點(diǎn)；
[0118]4)識(shí)別準(zhǔn)確度檢核，對(duì)步驟3)關(guān)聯(lián)的結(jié)果進(jìn)行檢核，利用相關(guān)聯(lián)的控制點(diǎn)集，構(gòu)建誤差方程，建立相機(jī)成像模型；運(yùn)用最小二乘解算法和RMSE殘差解算法，解算相機(jī)的外方位元素；與水平垂直傳動(dòng)裝置獲取的相機(jī)外方位元素進(jìn)行對(duì)比，小于一定的限差時(shí)可認(rèn)定控制點(diǎn)識(shí)別準(zhǔn)確，排除粗差；
[0119]5)相機(jī)實(shí)時(shí)標(biāo)定，運(yùn)用直接線性變換解法進(jìn)行實(shí)時(shí)標(biāo)定；獲取相機(jī)內(nèi)方位元素和相機(jī)外方位元素，所述相機(jī)內(nèi)方位元素包括主點(diǎn)、主距、畸變系數(shù)，所述相機(jī)外方位元素包括外方位角元素和外方位線元素，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)物影像三維重建設(shè)備的實(shí)時(shí)標(biāo)定。
[0120]在完成了控制點(diǎn)自動(dòng)識(shí)別之后，就可以根據(jù)識(shí)別的控制點(diǎn)對(duì)相機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)標(biāo)定。實(shí)時(shí)標(biāo)定采用直接線性變換解法(DLT)，DLT的精度一般可以達(dá)到攝影距離的1/5000。DLT法為近景攝影測(cè)量經(jīng)典算法，不再贅述解算步驟。實(shí)時(shí)標(biāo)定的結(jié)果包括相機(jī)內(nèi)方位元素和相機(jī)外方位元素，所述相機(jī)內(nèi)方位元素包括主點(diǎn)、主距、畸變系數(shù)，所述相機(jī)外方位元素包括外方位角元素和外方位線元素，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)物影像三維重建設(shè)備的實(shí)時(shí)標(biāo)定。
[0121]本實(shí)用新型的環(huán)物影像三維重建設(shè)備實(shí)時(shí)標(biāo)定方法在環(huán)物影像三維重建設(shè)備的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并建立了外嵌便攜式三維控制場(chǎng)；同時(shí)利用影像處理技術(shù)、點(diǎn)角距鏈接技術(shù)、質(zhì)心識(shí)別技術(shù)、相機(jī)幾何標(biāo)定技術(shù)和并行處理技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)標(biāo)定，可以在每張影像拍攝的同時(shí)實(shí)時(shí)、高精度的標(biāo)定拍攝瞬間相機(jī)的位置，為后續(xù)處理提供相機(jī)的外方位元素信息，從而提尚后續(xù)點(diǎn)75Γ計(jì)算的精度。
[0122]實(shí)施例12
[0123]如圖2和圖7所示，本實(shí)用新型的一種環(huán)物影像三維重建設(shè)備實(shí)時(shí)標(biāo)定方法，包括步驟:
[0124]I)圖像預(yù)處理，去噪并消除影像背景；
[0125]2)圖像控制點(diǎn)目標(biāo)細(xì)分定位，確定出現(xiàn)在影像中的控制點(diǎn)像點(diǎn)坐標(biāo)；
[0126]3)控制點(diǎn)識(shí)別，關(guān)聯(lián)步驟2)識(shí)別出的像點(diǎn)坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的控制點(diǎn)物方坐標(biāo)；
[0127]4)識(shí)別準(zhǔn)確度檢核，對(duì)步驟3)關(guān)聯(lián)的結(jié)果進(jìn)行檢核，排除粗差；
[0128]5)相機(jī)實(shí)時(shí)標(biāo)定，根據(jù)識(shí)別的控制點(diǎn)對(duì)相機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)標(biāo)定。
[0129]所述方法的處理流程包括:
[0130]I)獲取相機(jī)自標(biāo)定數(shù)據(jù)、三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)、源影像數(shù)據(jù)；
[0131]2)進(jìn)行點(diǎn)云投影映射算法；
[0132]3)進(jìn)行遮擋自適應(yīng)剔除算法；
[0133]4)進(jìn)行三維一致性融合算法；
[0134]5)獲取源影像三維映射結(jié)果。
[0135]該方法能夠大幅度提高點(diǎn)云生成精度，從而提高環(huán)物影像三維重建設(shè)備的精度，進(jìn)一步增加其應(yīng)用范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種環(huán)物影像三維重建設(shè)備實(shí)時(shí)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，包括環(huán)物影像三維重建設(shè)備(I)和設(shè)于環(huán)物影像三維重建設(shè)備(I)外圍的外嵌便攜式控制場(chǎng)(2); 所述環(huán)物影像三維重建設(shè)備(I)包括底座(3)、擺臂(4)、相機(jī)(5)和器物盤(pán)￠)，所述擺臂(4)連接于底座(3)，所述相機(jī)(5)設(shè)于擺臂(4)上，所述器物盤(pán)(6)通過(guò)導(dǎo)軌升降臺(tái)(7)立于底座(3)上； 所述外嵌便攜式控制場(chǎng)⑵包括沿向外伸出方向包設(shè)于器物盤(pán)(6)外圍的控制板⑶、垂直于控制板(8)上的豎桿(9)，所述控制板(8)包括依次相接的立板(10)、斜板(11)、底板(12)，所述底板(12)位于導(dǎo)軌升降臺(tái)(7)下方，所述豎桿(9)的頂點(diǎn)為坐標(biāo)已知的控制點(diǎn)(13)，所述控制點(diǎn)(13)布設(shè)于器物盤(pán)(6)的外圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)物影像三維重建設(shè)備實(shí)時(shí)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述器物盤(pán)(6)位于外嵌便攜式控制場(chǎng)(2)的包圍中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)物影像三維重建設(shè)備實(shí)時(shí)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述器物盤(pán)(6)通過(guò)馬達(dá)帶動(dòng)待拍攝物旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)物影像三維重建設(shè)備實(shí)時(shí)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述擺臂(4)的高度和方向可調(diào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)物影像三維重建設(shè)備實(shí)時(shí)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述控制板(8)上設(shè)有垂直于所述相機(jī)(5)的豎桿(9)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種環(huán)物影像三維重建設(shè)備實(shí)時(shí)標(biāo)定系統(tǒng)，包括環(huán)物影像三維重建設(shè)備和設(shè)于環(huán)物影像三維重建設(shè)備外圍的外嵌便攜式控制場(chǎng)；所述環(huán)物影像三維重建設(shè)備包括底座、擺臂、相機(jī)和器物盤(pán)，所述擺臂連接于底座，所述相機(jī)設(shè)于擺臂上，所述器物盤(pán)通過(guò)導(dǎo)軌升降臺(tái)立于底座上；所述外嵌便攜式控制場(chǎng)包括沿向外伸出方向包設(shè)于器物盤(pán)外圍的控制板、垂直于控制板上的豎桿，所述控制板包括依次相接的立板、斜板、底板，所述底板位于導(dǎo)軌升降臺(tái)下方，所述豎桿的頂點(diǎn)為坐標(biāo)已知的控制點(diǎn)，所述控制點(diǎn)布設(shè)于器物盤(pán)的外圍。該系統(tǒng)能夠大幅度提高點(diǎn)云生成精度，從而提高環(huán)物影像三維重建設(shè)備的精度，進(jìn)一步增加其應(yīng)用范圍。
【IPC分類(lèi)】G06T17-00, G06T7-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204390303
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420698892
【發(fā)明人】王偉, 孫韜
【申請(qǐng)人】北京文博遠(yuǎn)大數(shù)字技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2014年11月20日