基于影像数据的水体边界三维重建的方法技术

本申请提供了一种基于影像数据的水体边界三维重建的方法

【技术实现步骤摘要】
基于影像数据的水体边界三维重建的方法、装置和设备


[0001]本申请涉及影像数据处理
，尤其是涉及一种基于影像数据的水体边界三维重建的方法
、
装置和设备
。

技术介绍

[0002]随着对地观测手段的普及，基于对地观测影像进行模型三维重建也趋于追求高精度
、
高完整度且丰富细节的形势
。
准确高效地进行水体提取及重建是高精度三维模型重建过程中重要的一环，其中水体边界的提取与重建的质量在一定程度上决定了水体纹理重建的准确度以及水体与周围环境过渡的自然程度
。
相关技术中，水体边界的提取与重建通常需要进行前方交会计算以及重投影计算
。
然而，前方交会计算以及重投影计算运算量较大，因此导致水体边界重建效率较低
。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种基于影像数据的水体边界三维重建的方法
、
装置和设备，提升了水体边界重建的效率
。
[0004]第一方面，本专利技术提供一种基于影像数据的水体边界三维重建的方法，包括：获取多个待匹配水体影像，对每个待匹配水体影像与其他待匹配水体影像进行同属一个真实水体的相似匹配，并将匹配到的二维矢量多边形匹配对的匹配关系存储于同一二维矢量多边形匹配对列表；其中，每个待匹配水体影像均对应有一个水体二维矢量多边形集合，水体二维矢量多边形集合包含一个或多个二维矢量多边形；基于二维矢量多边形匹配对列表进行同一真实水体的水体数量确认，并进行二维矢量多边形匹配对列表追踪；根据每个真实水体对应的二维矢量多边形匹配对列表计算真实水体所对应的目标三维矢量多边形，以进行水体边界三维重建
。
[0005]在可选的实施方式中，对每个待匹配水体影像与其他待匹配水体影像进行同属一个真实水体的相似匹配，包括：遍历待匹配水体影像，对每个待匹配水体影像对应的第一水体二维矢量多边形集合中的第一二维矢量多边形与其他待匹配水体影像进行同属一个真实水体的相似匹配，判断是否存在对应于相同真实水体的第二水体二维矢量多边形集合中的第二二维矢量多边形；若存在，则将第一待匹配水体影像与第二待匹配水体影像确定为同属一个真实水体的二维矢量多边形匹配对
。
[0006]在可选的实施方式中，对每个待匹配水体影像对应的第一水体二维矢量多边形集合中的第一二维矢量多边形与其他待匹配水体影像进行同属一个真实水体的相似匹配，包括：对第一待匹配水体影像的第一二维矢量多边形集合和第二待匹配水体影像的第二二维矢量多边形集合分别进行遍历，依次取第一二维矢量多边形集合中的第一二维矢量多边形及第二二维矢量多边形集合中的第二二维矢量多边形；通过三维匹配法或者通过二维匹配法判断第一二维矢量多边形与第二二维矢量多边形是否相似；若相似，则确定第一二维矢量多边形与上述第二二维矢量多边形同属一个真实水体
。
[0007]在可选的实施方式中，通过三维匹配法判断第一二维矢量多边形与第二二维矢量多边形是否相似，包括：从空三成果的稀疏点云集合中获取第一二维矢量多边形及第二二维矢量多边形分别对应的顶点所对应的预设范围内超过预设数量阈值的稀疏点时，基于稀疏点计算平均高程，将第一二维矢量多边形和第二二维矢量多边形投影至三维坐标系，得到第一二维矢量多边形和第二二维矢量多边形分别对应的第一三维多边形和第二三维多边形；通过第一三维多边形和第二三维多边形的相似程度判断第一二维矢量多边形与第二二维矢量多边形是否相似
。
[0008]在可选的实施方式中，通过二维匹配法判断第一二维矢量多边形与第二二维矢量多边形是否相似，包括：根据第一二维矢量多边形对应的第一待匹配水体影像及第二二维矢量多边形对应的第二待匹配水体影像的同名特征点计算本质矩阵；根据本质矩阵将第一二维矢量多边形变换到第二待匹配水体影像上，或者，根据本质矩阵将第二二维矢量多边形变换到第一待匹配水体影像上；判断变换后的第一二维矢量多边形与第二二维矢量多边形是否相似
。
[0009]在可选的实施方式中，根据每个真实水体对应的二维矢量多边形匹配对列表计算所述真实水体所对应的目标三维矢量多边形，包括：统计每个真实水体对应的二维矢量多边形匹配对列表中所有二维矢量多边形的多边形顶点所对应的预设范围内的稀疏点的三维坐标高程范围；确定目标水体高程和目标三维矢量多边形组；将三维矢量多边形组进行合并，三维矢量多边形组为真实水体的三维矢量多边形
。
[0010]在可选的实施方式中，确定目标水体高程和目标三维矢量多边形组，包括：对高程范围按预设间隔进行取值，获得一系列高程值；以每个高程值作为水体高程，根据空三成果计算二维矢量多边形匹配对列表中的每一个二维矢量多边形的三维矢量多边形，构成该高程值的三维矢量多边形组；其中，空三成果至少包括水体高程
、
空三信息中的外方位元素
、
相机内方位元素及镜头畸变参数；统计各个高程值对应的三维矢量多边形组中多边形的边界重叠度，将边界重叠度最高的一组对应的高程值确定为目标水体高程，并将目标水体高程对应的三维矢量多边形组作为目标三维矢量多边形组
。
[0011]第二方面，本专利技术提供一种基于影像数据的水体边界三维重建的装置，装置包括：匹配模块，用于获取多个待匹配水体影像，对每个待匹配水体影像与其他待匹配水体影像进行同属一个真实水体的相似匹配，并将匹配到的二维矢量多边形匹配对的匹配关系存储于同一二维矢量多边形匹配对列表；其中，每个待匹配水体影像均对应有一个水体二维矢量多边形集合，水体二维矢量多边形集合包含一个或多个二维矢量多边形；追踪模块，用于基于二维矢量多边形匹配对列表进行同一真实水体的水体数量确认，并进行二维矢量多边形匹配对列表追踪；水体边界重建模块，用于根据每个真实水体对应的二维矢量多边形匹配对列表计算真实水体所对应的目标三维矢量多边形，以进行水体边界三维重建
。
[0012]第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器执行的计算机可执行指令，处理器执行计算机可执行指令以实现前述实施方式任一项的基于影像数据的水体边界三维重建的方法
。
[0013]第四方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现前述实施方式任一项的基于影像数据的水体边界三维重建的方法
。
[0014]本申请提供的基于影像数据的水体边界三维重建的方法
、
装置和设备，通过二维坐标到三维坐标变换以及统计判断，进行水体三维边界重建，避免了前方交会计算以及重投影计算等运算量较大的计算，高效准确地获取各水体边界的三维矢量多边形
。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于影像数据的水体边界三维重建的方法，其特征在于，包括：获取多个待匹配水体影像，对每个待匹配水体影像与其他待匹配水体影像进行同属一个真实水体的相似匹配，并将匹配到的二维矢量多边形匹配对的匹配关系存储于同一二维矢量多边形匹配对列表；其中，每个待匹配水体影像均对应有一个水体二维矢量多边形集合，所述水体二维矢量多边形集合包含一个或多个二维矢量多边形；基于二维矢量多边形匹配对列表进行同一真实水体的水体数量确认，并进行二维矢量多边形匹配对列表追踪；根据每个真实水体对应的二维矢量多边形匹配对列表计算所述真实水体所对应的目标三维矢量多边形，以进行水体边界三维重建
。2.
根据权利要求1所述的基于影像数据的水体边界三维重建的方法，其特征在于，对每个待匹配水体影像与其他待匹配水体影像进行同属一个真实水体的相似匹配，包括：遍历所述待匹配水体影像，对每个待匹配水体影像对应的第一水体二维矢量多边形集合中的第一二维矢量多边形与其他待匹配水体影像进行同属一个真实水体的相似匹配，判断是否存在对应于相同真实水体的第二水体二维矢量多边形集合中的第二二维矢量多边形；若存在，则将第一待匹配水体影像与第二待匹配水体影像确定为同属一个真实水体的二维矢量多边形匹配对
。3.
根据权利要求2所述的基于影像数据的水体边界三维重建的方法，其特征在于，对每个待匹配水体影像对应的第一水体二维矢量多边形集合中的第一二维矢量多边形与其他待匹配水体影像进行同属一个真实水体的相似匹配，包括：对第一待匹配水体影像的第一二维矢量多边形集合和第二待匹配水体影像的第二二维矢量多边形集合分别进行遍历，依次取所述第一二维矢量多边形集合中的第一二维矢量多边形及所述第二二维矢量多边形集合中的第二二维矢量多边形；通过三维匹配法或者通过二维匹配法判断第一二维矢量多边形与第二二维矢量多边形是否相似；若相似，则确定所述第一二维矢量多边形与上述第二二维矢量多边形同属一个真实水体
。4.
根据权利要求3所述的基于影像数据的水体边界三维重建的方法，其特征在于，通过三维匹配法判断第一二维矢量多边形与第二二维矢量多边形是否相似，包括：从空三成果的稀疏点云集合中获取所述第一二维矢量多边形及第二二维矢量多边形分别对应的顶点所对应的预设范围内超过预设数量阈值的稀疏点时，基于所述稀疏点计算平均高程，将所述第一二维矢量多边形和所述第二二维矢量多边形投影至三维坐标系，得到所述第一二维矢量多边形和所述第二二维矢量多边形分别对应的第一三维多边形和第二三维多边形；通过所述第一三维多边形和所述第二三维多边形的相似程度判断第一二维矢量多边形与第二二维矢量多边形是否相似
。5.
根据权利要求3所述的基于影像数据的水体边界三维重建的方法，其特征在于，通过二维匹配法判断第一二维矢量多边形与第二二维矢量多边形是否相似，包括：根据所述第一二维矢量多边形对应的第一待匹配水体影像及第二二维矢量多边形对
...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟函笑，王宇翔，李民录，叶馨兰，刘国华，
申请(专利权)人：航天宏图信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：