一种实现近景摄影测量和三维可视化的方法技术

本发明专利技术公开了一种实现近景摄影测量和三维可视化的方法，包括设备校验，摄影测量及三维可视化处理等三个步骤。其中本发明专利技术一方面通用型好，操作实施便捷，可有效的满足利用多种不同类型普通数码相机进行近景摄影测量作业的需要，同时可满足各类场景全面近景摄影测量作业的需要；另一方面有效克服了内方位元素和构象畸变系数不稳定而导致测量精度差的缺陷，并可实现测绘与三维建模同步进行，从而在极大的提高了近景摄影测量精度的同时，另可有效提高测量数据获取的便捷性和直观性。高测量数据获取的便捷性和直观性。高测量数据获取的便捷性和直观性。

【技术实现步骤摘要】
一种实现近景摄影测量和三维可视化的方法


[0001]本专利技术属于可视化测绘技术，具体涉及一种实现近景摄影测量和三维可视化的方法。

技术介绍

[0002]随着摄影测量技术的不断发展，近景摄影测量也得到了充分的发展，其作为航空摄影测量的重要补充手段，越来越显示出巨大的优越性。用普通数码相机代替摄影经纬仪，用灵活的摄影方式摄影，并将数字摄影测量工作站用于近景摄影测量，成为近景摄影测量发展的必然方向。
[0003]由于普通数码相机机械结构不稳定，导致内方位元素和构象畸变系数不稳定，为相机的检校带来困难，同时也制约了近景摄影测量技术的推广和应用。
[0004]因此，针对这一现状，迫切需要开发一种克服现有设备运行时存在的缺陷，并有效提高测量效率和精度的近景摄影测量方法，以满足实际工作的需要。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种实现近景摄影测量和三维可视化的方法，以解决
技术介绍
存在的问题。
[0006]为实现以上技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]一种实现近景摄影测量和三维可视化的方法，包括以下步骤：
[0008]S1，设备校验，首先选定参与摄影测量作业视频采集设备，然后以基于空间后方交会的数学模型和共线方程为数据数据运行基础，以像点坐标作为观测值，对选定的视频采集设备内方位元素(x0，y0)、径向畸变参数(k1，k2，k3)、偏心畸变参数(p1，p2)、面阵内畸变参数(b1，b2)进行计算测定，并根据计算结果对摄影测量作业视频采集设备进行调节设置，恢复影像光束的正确形状；
[0009]S2，摄影测量，根据待测量目标物的结构特征，对S1步骤选的参与摄影测量作业视频采集设备按照正直摄影方式和旋转多基线摄影两种基本方式中任意一种进行安装定位，且摄影测量作业视频采集设备与目标物间的距离为摄影平均深度的1/4～1/5；
[0010]S3,三维可视化处理，完成S2步骤后，将S1步骤计算测量的内方位元素(x0，y0)、径向畸变参数(k1，k2，k3)、偏心畸变参数(p1， p2)、面阵内畸变参数(b1，b2)参数和S2步骤采集的目标物影像数据一同传输至三维可视化计算机系统，并根据录入的S2步骤采集的目标物影像数据生成目标区域控制点数据，然后将测绘数据是采集的目标物图像数据进行匹配，并通过控制点平差运算在目标物图像中同步生成点云；最后对点云进行编辑后即可得到目标物三维测绘影像数据。
[0011]进一步的，所述S1步骤中：
[0012]基于空间后方交会的共线方程为：
[0013][0014]进一步，所述S1步骤在进行校验作业时：
[0015]首先，在室内建立检校场，对室内控制点坐标进行测量定位，并采用测回法对各控制点进行观测，观测一个测回，距离只测一次；
[0016]然后，对观测数据利用Australis软件进行数据处理，即可获取选定参与摄影测量作业视频采集设备相应参数；
[0017]进一步的，所述控制点间距或排列结构类型为：30cm
×
20cm或 30cm
×
30cm间距的空间阵列式分布。
[0018]进一步的，所述S2步骤中，当摄影对象是垂直墙面时，采用平行摄影的方式；当成像深度差值大的摄影对象时，采用旋转多基线的摄影方法。
[0019]进一步的，所述S3步骤中，三维可视化计算机应用程序为： LensPhoto
‑
V2.0
[0020]进一步的，所述S3步骤中，控制点平差运算函数为：
[0021]进一步的，所述S3步骤中，在对点云进行编辑时，具体编辑规则如下：
[0022]1)根据自动匹配处理生产点云，应剔除多余的点；
[0023]2)圈定模型范围时应注意不宜过大，可进行多次圈选，择优重构三维模型；
[0024]3)圈定不同分区范围时，应注意各个之间的保留一定重叠度。
[0025]本专利技术一方面通用型好，操作实施便捷，可有效的满足利用多种不同类型普通数码相机进行近景摄影测量作业的需要，同时可满足各类场景全面近景摄影测量作业的需要；另一方面有效克服了内方位元素和构象畸变系数不稳定而导致测量精度差的缺陷，并可实现测绘与三维建模同步进行，从而在极大的提高了近景摄影测量精度的同时，另可有效提高测量数据获取的便捷性和直观性。
附图说明
[0026]图1为本专利技术方法流程示意图；
[0027]图2为校验场局部结构示意图；
[0028]图3为相机校验结果数据统计表；
[0029]图4为目标物点云分部结构示意图；
[0030]图5为目标物三维可视化后结构示意图；
具体实施方式
[0031]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0032]如图1—5所示，一种实现近景摄影测量和三维可视化的方法，包括以下步骤：
[0033]S1，设备校验，首先选定参与摄影测量作业视频采集设备，然后以基于空间后方交会的数学模型和共线方程为数据数据运行基础，以像点坐标作为观测值，对选定的视频采集设备内方位元素(x0，y0)、径向畸变参数(k1，k2，k3)、偏心畸变参数(p1，p2)、面阵内畸变参
数(b1，b2)进行计算测定，并根据计算结果对摄影测量作业视频采集设备进行调节设置，恢复影像光束的正确形状；
[0034]S2，摄影测量，根据待测量目标物的结构特征，对S1步骤选的参与摄影测量作业视频采集设备按照正直摄影方式和旋转多基线摄影两种基本方式中任意一种进行安装定位，且摄影测量作业视频采集设备与目标物间的距离为摄影平均深度的1/4～1/5；
[0035]S3,三维可视化处理，完成S2步骤后，将S1步骤计算测量的内方位元素(x0，y0)、径向畸变参数(k1，k2，k3)、偏心畸变参数(p1， p2)、面阵内畸变参数(b1，b2)参数和S2步骤采集的目标物影像数据一同传输至三维可视化计算机系统，并根据录入的S2步骤采集的目标物影像数据生成目标区域控制点数据，然后将测绘数据是采集的目标物图像数据进行匹配，并通过控制点平差运算在目标物图像中同步生成点云；最后对点云进行编辑后即可得到目标物三维测绘影像数据。
[0036]其中需要特别注意的，所述S1步骤中：
[0037]基于空间后方交会的共线方程数学模型为：
[0038][0039]同时，所述S1步骤在进行校验作业时：
[0040]首先，在室内建立检校场，对室内控制点坐标进行测量定位，并采用测回法对各控制点进行观测，观测一个测回，距离只测一次；
[0041]然后，对观测数据利用Australis软件进行数据处理，即可获取选定参与摄影测量作业视频采集设备相应参数；
[0042]进一步优化的，所述控制点间距或排列结构类型为：30cm
×
20cm 或30cm
×
30cm间距的空间阵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现近景摄影测量和三维可视化的方法，其特征在于，所述实现近景摄影测量和三维可视化的方法包括以下步骤：S1，设备校验，首先选定参与摄影测量作业视频采集设备，然后以基于空间后方交会的共线方程为数据运行基础，以像点坐标作为观测值，对选定的视频采集设备内方位元素(x0，y0)、径向畸变参数(k1，k2，k3)、偏心畸变参数(p1，p2)、面阵内畸变参数(b1，b2)进行计算测定，并根据计算结果对摄影测量作业视频采集设备进行调节设置，恢复影像光束的正确形状；S2，摄影测量，根据待测量目标物的结构特征，对S1步骤选的参与摄影测量作业视频采集设备按照正直摄影方式和旋转多基线摄影两种基本方式中任意一种进行安装定位，且摄影测量作业视频采集设备与目标物间的距离为摄影平均深度的1/4～1/5；S3,三维可视化处理，完成S2步骤后，将S1步骤计算测量的内方位元素(x0，y0)、径向畸变参数(k1，k2，k3)、偏心畸变参数(p1，p2)、面阵内畸变参数(b1，b2)参数和S2步骤采集的目标物影像数据一同传输至三维可视化计算机应用程序，并根据录入的S2步骤采集的目标物影像数据生成目标区域控制点数据，然后将测绘数据是采集的目标物图像数据进行匹配，并通过控制点平差运算在目标物图像中同步生成点云；最后对点云进行编辑后即可得到目标物三维测绘影像数据。2.根据权利要求1所述的一种实现近景摄影测量和三维可视化的方法，其特征在于，所述S1步骤中：空间后方交会的共线方程为：3.根据权利要求1所述的一种实现近景摄影测量和三维可视化的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文志，任筱芳，柳广春，邹友峰，薛永安，宋明伟，蔡来良，杨文府，杨森，杜梦豪，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：