一种基于倾斜摄影数据与点云数据融合的建模方法及系统技术方案

本说明书实施例提供了一种基于倾斜摄影数据与点云数据融合的建模方法及系统，其中，方法包括：在测区布设无人机像控点，并采集所述无人机像控点坐标；分别采集测区的倾斜影像数据和点云数据；基于所述无人机像控点坐标对所述倾斜影像数据进行空三处理，为无人机影像数据赋坐标系；对所述点云数据进行预处理，根据处理后的点云数据选取建筑物或扫描物的空中特征点作为点云像控点；基于所述测区影像三维坐标数据、无人机像控点坐标和点云像控点坐标，通过Context Capture构建测区三维模型。解决了目前三维倾斜模型高程精度低的问题。决了目前三维倾斜模型高程精度低的问题。决了目前三维倾斜模型高程精度低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于倾斜摄影数据与点云数据融合的建模方法及系统


[0001]本文件涉及三维建模
，尤其涉及一种基于倾斜摄影数据与点云数据融合的建模方法及系统。

技术介绍

[0002]在常规方法中，无人机与三维激光扫描仪是分开处理数据的，例如无人机单独进行倾斜摄影测量+后期处理软件跑建模；三维激光扫描仪单独进行扫描建筑物+后期点云拼接建模。
[0003]随着对建模精度的要求越来越高，目前也有一些数据融合处理方法，如CN202210459142提到的无人机结合三维激光扫描仪提升滑坡建模精度、《无人机倾斜摄影结合激光扫描仪三维逆向建模》高利敏等提到的无人机结合三维激光扫描仪的数据融合处理等。但目前的数据融合处理方法存在以下缺陷：
[0004]一、无人机与三维激光扫描仪单独数据处理的缺陷
[0005]无人机在高空进行摄影测量时，因角度原因无法拍摄屋檐下部，墙壁内测等部位，在建模时难免进行补拍或贴图，这会导致精度大大下降或彻底失真；三维激光扫描仪在架站测量时因地面站缘故无法扫描到建筑物外部顶端，同样存在大范围空洞数据，导致建模不准确，数据不全的缺陷。
[0006]二、当前数据融合处理的缺陷。
[0007]虽然现有技术中两种数据可以融合处理，但大多数只是放在同一坐标系下，或应用场景过于单一。如上述提到的两个文献，CN202210459142仅用于滑坡建模、而《无人机倾斜摄影结合激光扫描仪三维逆向建模》等控制点仅存在二维空间，并未提到三维空间，因此精度同样不够精确。

技术实现思路

[0008]本说明书一个或多个实施例提供了一种基于倾斜摄影数据与点云数据融合的建模方法，包括：
[0009]S1.在测区布设无人机像控点，并采集所述无人机像控点坐标；
[0010]S2.分别采集测区的倾斜影像数据和点云数据；
[0011]S3.基于所述无人机像控点坐标对所述倾斜影像数据进行空三处理，为无人机影像数据赋坐标系；
[0012]S4.对所述点云数据进行预处理，根据处理后的点云数据选取建筑物或扫描物的空中特征点作为点云像控点；
[0013]S5.基于所述测区影像三维坐标数据、无人机像控点坐标和点云像控点坐标，通过Context Capture构建测区三维模型。
[0014]本说明书一个或多个实施例提供了一种基于倾斜摄影数据与点云数据融合的建模系统，包括：
[0015]第一数据采集模块：用于在测区布设无人机像控点，并采集所述无人机像控点坐标；
[0016]第二数据采集模块：用于分别采集测区的倾斜影像数据和点云数据；
[0017]第一数据处理模块：用于基于所述无人机像控点坐标对所述倾斜影像数据进行空三处理，为无人机影像数据赋坐标系；
[0018]第二数据处理模块：用于对所述点云数据进行预处理，根据处理后的点云数据选取建筑物或扫描物的空中特征点作为点云像控点；
[0019]模型构建模块：用于基于所述测区影像三维坐标数据、无人机像控点坐标和点云像控点坐标，通过Context Capture构建测区三维模型。
[0020]采用本专利技术实施例，本专利技术通过提取三维控制点，使得三维模型在XYZ三个维度的精度都得到大大提升，并通过三维激光扫描仪可以对无人机扫描盲区进行全方位建模，采集的数据更全面，极大的提升了三维模型构建的质量与精度，有效解决了目前三维倾斜模型高程精度低的问题。
[0021]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本说明书一个或多个实施例提供的一种基于倾斜摄影数据与点云数据融合的建模方法的流程图；
[0024]图2为本说明书一个或多个实施例提供的一种基于倾斜摄影数据与点云数据融合的建模方法的具体流程示意图；
[0025]图3为本说明书一个或多个实施例提供的一种基于倾斜摄影数据与点云数据融合的建模系统的结构示意图。
具体实施方式
[0026]为了使本
的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个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说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。
[0027]方法实施例
[0028]根据本专利技术实施例，提供了一种基于倾斜摄影数据与点云数据融合的建模方法，图1为本说明书一个或多个实施例提供的一种基于倾斜摄影数据与点云数据融合的建模方法的流程图，如图1所示，根据本专利技术实施例的基于倾斜摄影数据与点云数据融合的建模方
法具体包括：
[0029]S1.在测区布设无人机像控点，并采集所述无人机像控点坐标。
[0030]具体的，对测区现场进行勘探，规划无人机测量航线，在测区均匀的布设无人机像控点，使用RTK测量技术获得无人机像控点坐标，值得注意的是，测区的建筑物旁像控点需加密布设。
[0031]S2.分别采集测区的倾斜影像数据和点云数据。
[0032]根据规划的测量航线，通过无人机进行倾斜摄影，采集测区的倾斜影像数据；其中，所述倾斜影像数据包括：无人机拍摄的影像照片，附在照片上的位置信息，无人机的实时RTK差分定位信息或者后差分定位信息和无人机POS数据，所述POS数据至少包括纬度、经度、高程、航向角、俯仰角及翻滚角；
[0033]通过三维激光扫描仪，在预设的多个测量站点进行点云扫描，测量测区建筑物外围轮廓，获得多个测量站点的点云数据，其中，多个测量站点测量的点云数据包含相互重叠的公共边或公共点。
[0034]S3.基于所述无人机像控点坐标对所述倾斜影像数据进行空三处理，为无人机影像数据赋坐标系。
[0035]根据所述无人机像控点坐标和采集的倾斜影像数据，对所述无人机拍摄的影像照片进行空三解算，通过最小二乘法基于无人机像控点坐标数据计算得出所述无人机拍摄的影像照片上其他未知特征点的坐标，得到带有三维坐标数据的测区影像照片。
[0036]S4.对所述点云数据进行预处理，根据处理后的点云数据选取建筑物或扫描物的空中特征点作为点云像控点。
[0037]将采集的多个站点的点云数据按照根据相邻站点采集的点云图像中具有的公共边或公共点进行点云图像拼接；
[0038]将拼接后的点云图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于倾斜摄影数据与点云数据融合的建模方法，其特征在于，包括：S1.在测区布设无人机像控点，并采集所述无人机像控点坐标；S2.分别采集测区的倾斜影像数据和点云数据；S3.基于所述无人机像控点坐标对所述倾斜影像数据进行空三处理，为无人机影像数据赋坐标系；S4.对所述点云数据进行预处理，根据处理后的点云数据选取建筑物或扫描物的空中特征点作为点云像控点；S5.基于所述测区影像三维坐标数据、无人机像控点坐标和点云像控点坐标，通过Context Capture构建测区三维模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2具体包括：根据规划的测量航线，通过无人机进行倾斜摄影，采集测区的倾斜影像数据；所述倾斜影像数据包括：无人机拍摄的影像照片，附在照片上的位置信息，无人机的实时RTK差分定位信息或者后差分定位信息和无人机POS数据，所述POS数据至少包括纬度、经度、高程、航向角、俯仰角及翻滚角；通过三维激光扫描仪，在多个测量站点进行点云扫描，获得多个测量站点的点云数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，S3具体包括：根据所述无人机像控点坐标和采集的倾斜影像数据，对所述无人机拍摄的影像照片进行空三解算，通过最小二乘法得出所述无人机拍摄的影像照片上未知坐标点的坐标，得到带有三维坐标数据的测区影像照片。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，S4具体包括：将所述多个站点的点云数据根据点云图像的公共边或公共点进行拼接；将拼接后的点云数据进行滤波、抽稀和平滑处理，将处理后的点云数据与无人机像控点进行坐标配准；基于配准后的点云数据的三维坐标，选取建筑物或扫描物的空中特征点作为点云像控点。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，S5具体包括：将所述无人机像控点坐标和点云像控点坐标分别根据所述测区影像的三维坐标数据进行刺点配准，得到配准后的空三模型；通过Context Capture基于纹理映射利用所述点云数据和配准后的空三模型生成测区三维模型。6.一种基于倾斜摄影数据与点云数据融合的建模系统，其特征在于，包括：第一数据采集模...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓彤，周浩，刘坚，李旭东，翟笃林，江颖，刘子维，
申请(专利权)人：湖北省地震局中国地震局地震研究所，
类型：发明
国别省市：