一种基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法，所述道路模型生成方法将倾斜摄影技术与GIS技术合理地运用于道路工程项目，清晰地展示了公路工程项目的周边环境状况，更好地解决道路工程施工环境周围与既有环境的关系问题，在保证三维模型精细度不变且细节不丢失的情况下，优化了建模流程，节省了三维建模的时间，降低了项目的运营成本。基于生成的大场景三维模型，对旧路改造项目设计阶段的路线规划具有辅助道路选线的参考意义；对在建道路项目施工阶段有利于施工组织设计与优化；对已建道路项目运维阶段的管理奠定了数字基础。本发明专利技术还提供了一种基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成系统。

A Road Model Generation Method and System Based on Tilt Photography and GIS Technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法及系统
本专利技术涉及一种基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法及系统。
技术介绍
在道路建模
，传统三维建模通常使用3dsMax、AutoCAD等建模软件，基于影像数据、CAD平面图或者拍摄图片通过估算建筑物轮廓与高度等信息进行人工建模。这种方式制作出的模型数据虽然能够降低局部细节变形率、外观表达美观，但精度较低，纹理与实际效果偏差较大，并且需要大量的人工参与生产过程，制作周期较长。目前，在传统的三维实景模型的设计建模中，大多数的建模软件主要针对的是建筑和制造领域，能够满足交通运输业的设计要求只有少部分，尤其是在三维实景道路模型的开发中，缺少代表性的设计建模优化过程。在现有的道路三维实景建模模型设计存在诸多问题，比如：交通运输行业道路建模的习惯与模型设计二者逻辑不符合，仅能满足三维建模的基本要求；模型创建的效率过低，周期过长，不能及时输出模型供工程使用，影响工程进度；依据图纸创建模型存在时效性差的问题，不能满足真实现场的需求，导致在项目实施的各个过程中容易出现错误判断。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法，所述道路模型生成方法将倾斜摄影技术与GIS技术合理地运用于道路工程项目，清晰地展示了公路工程项目的周边环境状况，更好地解决道路工程施工环境周围与既有环境的关系问题，在保证三维模型精细度不变且细节不丢失的情况下，优化了建模流程，节省了三维建模的时间，降低了项目的运营成本。基于生成的大场景三维模型，对旧路改造项目设计阶段的路线规划具有辅助道路选线的参考意义；对在建道路项目施工阶段有利于施工组织设计与优化；对已建道路项目运维阶段的管理奠定了数字基础。本专利技术的另一个目的在于提出一种基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成系统。根据本专利技术的基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法，所述基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法包括以下步骤：步骤一：确定道路的线路；步骤二：通过拍摄装置采集所述道路及该道路沿线周边的多视角倾斜摄影图片；步骤三：对所述多视角倾斜摄影图片通过影像匹配算法进行处理，以生成点云数据；步骤四：对步骤二中的所述多视角倾斜摄影图片通过正射纠正算法进行处理，以生成正射影像数据，并根据所述正射影像数据生成该道路的纹理数据；步骤五：对所述点云数据和所述纹理数据进行融合处理。根据本专利技术的基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法，所述基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法将倾斜摄影技术与GIS技术合理地运用于道路工程项目，清晰地展示了公路工程项目的周边环境状况，更好地解决道路工程施工环境周围与既有环境的关系问题，在保证三维模型精细度不变且细节不丢失的情况下，优化了建模流程，节省了三维建模的时间，降低了项目的运营成本。基于生成的大场景三维模型，对旧路改造项目设计阶段的路线规划具有辅助道路选线的参考意义；对在建道路项目施工阶段有利于施工组织设计与优化；对已建道路项目运维阶段的管理奠定了数字基础。另外，根据本专利技术上述的基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法，还可以具有如下附加的技术特征：所述步骤一具体包括：设定道路的全线拍照定点位置和细节拍照定点位置并结合GIS信息，以确定道路的线路。所述拍摄装置包括三维坐标，所述拍摄装置的三维坐标与GIS自动相匹配以完成精准定位。所述点云数据和所述纹理数据在一应用软件中融合处理，所述应用软件是ContextCapture或/和AutodeskMeshmixer。所述道路沿线周边包括既有道路周边建筑物、既有道路周边构筑物、城市园林绿化、相邻或相汇的既有周边道路。本专利技术还公开了一种基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成系统，所述基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成系统包括道路线路确定模块，用于确定道路的线路；多视角倾斜摄影图片采集模块，与所述道路线路确定模块相连，用于采集所述道路及该道路沿线周边的多视角倾斜摄影图片；点云数据生成模块，与所述多视角倾斜摄影图片采集模块相连，用于对所述多视角倾斜摄影图片通过影像匹配算法进行处理以生成点云数据；纹理数据生成模块，与所述多视角倾斜摄影图片采集模块相连，用于对所述多视角倾斜摄影图片通过正射纠正算法进行处理以生成正射影像数据，并根据所述正射影像数据生成该道路的纹理数据；数据融合处理模块，与所述点云数据生成模块、纹理数据生成模块分别相连，用于对所述点云数据和所述纹理数据进行融合处理。所述道路线路确定模块通过设定道路的全线拍照定点位置和细节拍照定点位置并结合GIS信息来确定道路的线路。所述多视角倾斜摄影图片采集模块包括三维坐标，所述多视角倾斜摄影图片采集模块的三维坐标与GIS自动相匹配以完成精准定位。所述数据融合处理模块通过一应用软件对所述点云数据和所述纹理数据进行融合处理，所述应用软件是ContextCapture或/和AutodeskMeshmixer。所述道路沿线周边包括既有道路周边建筑物、既有道路周边构筑物、城市园林绿化、相邻或相汇的既有周边道路。本专利技术的道路模型生成方法相对于现有技术，还具有以下有益效果：本专利技术的道路模型生成方法利用倾斜摄影技术通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性，为真实效果和测绘级精度提供保证，并且有效提升模型的生产效率，采用人工建模方式三至五个月才能完成的一个道路建模工作，通过倾斜摄影建模方式只需要数周时间即可完成，大大降低了三维模型数据采集的经济代价和时间代价，同样也提升了设计质量与效率，最大程度的解放了人力物力。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术的一个实施例的基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法的流程图；图2是本专利技术的一个实施例的基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成系统的结构框图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术提供了一种基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法，所述基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法适用于公路工程项目的设计、施工、运营维护阶段，相对于传统的道路模型生成方法，能够提升模型的生产效率，降低时间成本和经济成本，提升设计质量和效率。图1是本专利技术的一个实施例的基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法的流程图；图2是本专利技术的一个实施例的基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成系统的结构框图。参考图1-图2，本专利技术提供了一种基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法，所述基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法具体包括以下步骤：S10、确定道路的线路。在本专利技术中，所述道路是以一高速公路的设计、施工为例。具体地，通过设定该高速公路的全线拍照定点位置和细节拍照定点位置并结合GIS(GeographyInformationSystem；地理信息系统)信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：确定道路的线路；步骤二：通过拍摄装置采集所述道路及该道路沿线周边的多视角倾斜摄影图片；步骤三：对所述多视角倾斜摄影图片通过影像匹配算法进行处理，以生成点云数据；步骤四：对步骤二中的所述多视角倾斜摄影图片通过正射纠正算法进行处理，以生成正射影像数据，并根据所述正射影像数据生成该道路的纹理数据；步骤五：对所述点云数据和所述纹理数据进行融合处理。

【技术特征摘要】
1.一种基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：确定道路的线路；步骤二：通过拍摄装置采集所述道路及该道路沿线周边的多视角倾斜摄影图片；步骤三：对所述多视角倾斜摄影图片通过影像匹配算法进行处理，以生成点云数据；步骤四：对步骤二中的所述多视角倾斜摄影图片通过正射纠正算法进行处理，以生成正射影像数据，并根据所述正射影像数据生成该道路的纹理数据；步骤五：对所述点云数据和所述纹理数据进行融合处理。2.根据权利要求1所述的基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法，其特征在于，所述步骤一具体包括：设定道路的全线拍照定点位置和细节拍照定点位置并结合GIS信息，以确定道路的线路。3.根据权利要求1所述的基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法，其特征在于，所述拍摄装置包括三维坐标，所述拍摄装置的三维坐标与GIS自动相匹配以完成精准定位。4.根据权利要求1所述的基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法，其特征在于，所述点云数据和所述纹理数据在一应用软件中融合处理，所述应用软件是ContextCapture或/和AutodeskMeshmixer。5.根据权利要求1所述的基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成方法，其特征在于，所述道路沿线周边包括既有道路周边建筑物、既有道路周边构筑物、城市园林绿化、相邻或相汇的既有周边道路。6.一种基于倾斜摄影和GIS技术的道路模型生成系统，其特征在于，包括：道路线路确定模块，用于确定道路的线路；多视角倾斜摄影图片采集模...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长太，古杰，林皓平，朱凯泽，彭军芝，翁武寿，谈泽昆，桂苗苗，邱聪，袁慎明，
申请(专利权)人：厦门建研建筑产业研究有限公司，厦门市建筑科学研究院集团股份有限公司，健研检测集团有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35