一种可视域分析方法及装置制造方法及图纸

本公开涉及一种可视域分析方法及装置。该方法及装置基于目标场景的多视角影像数据构建其三维场景模型，基于对该三维场景模型进行空间分割得到的各个网格区域进行可视性判断，得到网格区域之间的可视关系，通过查询该可视关系，快速准确地确定在目标观测点对应的网格区域处可以看到的若干可视网格区域，得到该目标观测点的可视域数据。通过空间分割减轻可视性判断的计算量，提高计算效率；且基于网格区域的可视关系进行查询，可以得到任意目标观测点的可视域数据，提高可视域分析的效率和精度。本公开实施例还通过视域树存储、查询可视关系，进一步提高分析效率；通过三维渲染技术得到三维渲染效果图，更直观的展示目标观测点的可视域分析结果。的可视域分析结果。的可视域分析结果。

【技术实现步骤摘要】
一种可视域分析方法及装置


[0001]本公开涉及测绘
，具体涉及一种可视域分析方法及装置。

技术介绍

[0002]可视域分析是研究观测点所能观测到的空间范围，在地理信息系统、城市规划、视频监控、通讯等不同领域有着广泛的应用需求。现有可视域分析技术在对复杂场景进行可视域分析时，往往存在精度差、效率低等问题，难以满足不同场景的可视域分析需求。

技术实现思路

[0003]本公开实施例的目的是提供一种可视域分析方法及装置，以准确快速地实现不同场景的可视域分析需求。
[0004]第一方面，本公开实施例提供了一种可视域分析方法，包括：
[0005]获取目标场景的多视角影像数据；
[0006]根据所述多视角影像数据建立所述目标场景的三维场景模型；
[0007]将所述三维场景模型分割为多个网格区域；
[0008]确定所述多个网格区域之间的可视关系；
[0009]获取目标观测点，并根据所述可视关系确定所述目标观测点对应的可视域数据。
[0010]一个可选的实施方式中，所述根据所述多视角影像数据建立所述目标场景的三维场景模型，包括：
[0011]对所述多视角影像数据进行特征匹配，确定不同视角影像数据中相对应的特征组；
[0012]根据匹配得到的所述特征组计算所述多视角影像数据中像素的深度信息；
[0013]根据所述多视角影像数据和深度信息生成所述目标场景的三维点云；
[0014]根据所述三维点云生成所述三维场景模型。
[0015]一个可选的实施方式中，所述根据所述三维点云生成所述三维场景模型，包括：
[0016]对所述三维点云进行预设处理操作；
[0017]根据经过所述预设处理操作的三维点云构建所述三维场景模型；
[0018]对所述三维场景模型进行优化；
[0019]其中，所述预设处理操作包括以下至少一种：点云滤波、点云分类、点云压缩；
[0020]所述对所述三维场景模型进行优化，包括以下至少一项：
[0021]根据所述多视角影像数据对所述三维场景模型进行纹理映射；
[0022]对所述三维场景模型进行平滑处理；
[0023]对所述三维场景模型进行简化处理。
[0024]一个可选的实施方式中，所述确定所述多个网格区域之间的可视关系，包括：
[0025]获取至少一个预设观测点，并将所述预设观测点对应的网格区域作为观测区域，将所述观测区域之外的至少一个其他网格区域作为被观测区域；
[0026]判断所述观测区域与被观测区域之间是否可视，并根据判断结果生成所述预设观测点对应的视域树；
[0027]所述根据所述可视关系确定所述目标观测点对应的可视域数据，包括：
[0028]从所述至少一个预设观测点对应的视域树中确定所述目标观测点对应的目标视域树；
[0029]查询所述目标视域树，得到所述目标观测点对应的可视域数据。
[0030]一个可选的实施方式中，所述判断所述观测区域与被观测区域之间是否可视，包括：
[0031]提取所述目标场景的场景数据；所述场景数据包括障碍物数据；
[0032]根据所述场景数据判断所述观测区域和所述被观测区域之间的直线路径上是否存在障碍物；
[0033]若所述直线路径上存在障碍物，则确定所述观测区域和所述被观测区域之间不可视；反之，若所述直线路径上不存在障碍物，则确定所述观测区域和所述被观测区域之间可视。
[0034]一个可选的实施方式中，所述视域树的数据结构包括以下至少一种：二叉空间分区树、四叉树、八叉树。
[0035]一个可选的实施方式中，所述方法还包括：
[0036]根据所述目标观测点对应的可视域数据，对所述目标场景对应的三维场景模型进行三维渲染，得到所述目标观测点对应的可视域渲染图。
[0037]第二方面，本公开实施例提供了一种可视域分析装置，包括：
[0038]三维建模模块，用于获取目标场景的多视角影像数据，并根据所述多视角影像数据建立所述目标场景的三维场景模型；
[0039]数据分析模块，用于将所述三维场景模型分割为多个网格区域，并确定所述多个网格区域之间的可视关系；
[0040]结果生成模块，用于获取目标观测点，并根据所述可视关系确定所述目标观测点对应的可视域数据。
[0041]一个可选的实施方式中，三维建模模块用于根据所述多视角影像数据建立所述目标场景的三维场景模型，具体可以包括：三维建模模块用于，对所述多视角影像数据进行特征匹配，确定不同视角影像数据中相对应的特征组；根据匹配得到的所述特征组计算所述多视角影像数据中像素的深度信息；根据所述多视角影像数据和深度信息生成所述目标场景的三维点云；并根据所述三维点云生成所述三维场景模型。
[0042]本公开一个可选的实施方式中，三维建模模块用于根据所述三维点云生成所述三维场景模型，具体可以包括：三维建模模块用于，对所述三维点云进行预设处理操作；根据经过所述预设处理操作的三维点云构建所述三维场景模型；并对所述三维场景模型进行优化。
[0043]本公开一个可选的实施方式中，所述预设处理操作包括以下至少一种：点云滤波、点云分类、点云压缩。
[0044]本公开一个可选的实施方式中，三维建模模块用于对所述三维场景模型进行优化，包括三维建模模块用于执行以下至少一项：
[0045]根据所述多视角影像数据对所述三维场景模型进行纹理映射；
[0046]对所述三维场景模型进行平滑处理；
[0047]对所述三维场景模型进行简化处理。
[0048]本公开一个可选的实施方式中，数据分析模块用于确定所述多个网格区域之间的可视关系，具体可以包括，数据分析模块用于执行以下操作：
[0049]获取至少一个预设观测点，并将所述预设观测点对应的网格区域作为观测区域，将所述观测区域之外的至少一个其他网格区域作为被观测区域；
[0050]判断所述观测区域与被观测区域之间是否可视，并根据判断结果生成所述预设观测点对应的视域树；
[0051]所述根据所述可视关系确定所述目标观测点对应的可视域数据，包括：
[0052]从所述至少一个预设观测点对应的视域树中确定所述目标观测点对应的目标视域树；
[0053]查询所述目标视域树，得到所述目标观测点对应的可视域数据。
[0054]本公开一个可选的实施方式中，数据分析模块用于判断所述观测区域与被观测区域之间是否可视，具体可以包括，数据分析模块用于执行以下操作：
[0055]提取所述目标场景的场景数据；所述场景数据包括障碍物数据；
[0056]根据所述场景数据判断所述观测区域和所述被观测区域之间的直线路径上是否存在障碍物；
[0057]若所述直线路径上存在障碍物，则确定所述观测区域和所述被观测区域之间不可视；反之，若所述直线路径上不存在障碍物，则确定所述观测区域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可视域分析方法，其特征在于，包括：获取目标场景的多视角影像数据；根据所述多视角影像数据建立所述目标场景的三维场景模型；将所述三维场景模型分割为多个网格区域；确定所述多个网格区域之间的可视关系；获取目标观测点，并根据所述可视关系确定所述目标观测点对应的可视域数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多视角影像数据建立所述目标场景的三维场景模型，包括：对所述多视角影像数据进行特征匹配，确定不同视角影像数据中相对应的特征组；根据匹配得到的所述特征组计算所述多视角影像数据中像素的深度信息；根据所述多视角影像数据和深度信息生成所述目标场景的三维点云；根据所述三维点云生成所述三维场景模型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述三维点云生成所述三维场景模型，包括：对所述三维点云进行预设处理操作；根据经过所述预设处理操作的三维点云构建所述三维场景模型；对所述三维场景模型进行优化；其中，所述预设处理操作包括以下至少一种：点云滤波、点云分类、点云压缩；所述对所述三维场景模型进行优化，包括以下至少一项：根据所述多视角影像数据对所述三维场景模型进行纹理映射；对所述三维场景模型进行平滑处理；对所述三维场景模型进行简化处理。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述多个网格区域之间的可视关系，包括：获取至少一个预设观测点，并将所述预设观测点对应的网格区域作为观测区域，将所述观测区域之外的至少一个其他网格区域作为被观测区域；判断所述观测区域与被观测区域之间是否可视，并根据判断结果生成所述预设观测点对应的视域树；所述根据所述可视关系确定所述目标观测点对应的可视域数据，包括：从所述至少一个预设观测点...

【专利技术属性】
技术研发人员：付建光，王永超，
申请(专利权)人：北京五一视界数字孪生科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：