【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高速公路基础设施数字化领域，尤其涉及一种高速公路场景三维模型快速构建方法、系统、设备和介质。
技术介绍
1、交通运输部印发的《数字交通发展规划纲要》中指出：“推动交通基础设施规划、设计、建造、养护、运行管理等全要素、全周期数字化。构建覆盖全国的高精度交通地理信息平台，完善交通工程等要素信息，实现对物理设施的三维数字化呈现，支撑全天候复杂交通场景下自动驾驶、大件运输等专业导航应用。”。物理设施的三维数字化呈现已经成为高速公路管理的基础。
2、目前，物理设施的三维数字化往往依靠人工建模完成，需要耗费大量的人力物力，缺乏快速三维建模的方法和工艺，无法满足高速公路场景三维模型快速构建的需求。
3、以上问题亟待解决。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出一种高速公路场景三维模型快速构建方法的技术方案，以解决上述技术问题。
2、本专利技术第一方面公开了一种高速公路场景三维模型快速构建方法，方法包括：
3、步骤s1、从标精矢量数据、数字正射影像dom以及数字高程模型dem获取基础环境建模所需要的信息，采用地形影像融合技术、图像智能识别技术和随机点生成技术，形成高速公路的沿线环境三维模型；
4、步骤s2、应用高精地图采集作业后的基础道路面数据，采用高程异常数据剔除技术、标线自动识别技术、车道中心线自动生成技术，形成高速公路的高精路面要素三维模型；
5、步骤s3、应用高精地图采集作业后的全景影像数据
6、步骤s4、应用高精地图采集作业后的全景影像数据及三维激光点云数据，识别出机电设备的位置、大小、高度和形状信息，形成高速公路的机电设备三维模型；
7、步骤s5、汇聚沿线环境三维模型、高精路面要素三维模型、高速公路的道路设施三维模型和高速公路的机电设备三维模型，形成三维模型组件库，将以上四种模型中的一种或多种进行组合，生成新的模型。
8、根据本专利技术第一方面的方法，在步骤s1中，采用地形影像融合技术、图像智能识别技术和随机点生成技术，形成高速公路的沿线环境三维模型的方法包括：
9、通过数字正射影像dom以及数字高程模型dem构建地形地貌，利用道路面信息，对地形地貌进行腐蚀、填充以及开挖进行参数化建模。
10、根据本专利技术第一方面的方法，在步骤s1中，采用地形影像融合技术、图像智能识别技术和随机点生成技术，形成高速公路的沿线环境三维模型的方法还包括：
11、基于高分辨率卫星影像，使用人工智能的方式智能识别植被区域，并针对不同类型的植被区域，采用不同的随机点生成算法，生成基础的植被点数据及三维模型；基于标精数据中的水系要素和建筑物数据，利用水系和建筑物的几何形状，对所在区域的地形进行腐蚀，从而获取水系和建筑物的基础地形，再利用三维模型库中水系和建筑物的对应内容，构建出精细化的水系和建筑物效果。
12、根据本专利技术第一方面的方法，在步骤s2中，形成高速公路的高精路面要素三维模型的方法包括：
13、基于高精地图采集作业后的基础道路面数据，采用图形图像算法对道路的异常高程点、边缘突变点进行美化，形成基本的道路面数据，结合三维模型库，构建道路面的材质，从而形成真实材质的道路面效果；依托高精地图采集作业后的标线、导流区、地面文字、箭头数据，使用图形图像算法，提取各类标志标线，并与三维模型库中标志标线的材质进行映射，获得符合实际的道路标志标线效果。
14、根据本专利技术第一方面的方法，在步骤s3中，形成高速公路的道路设施三维模型的方法包括至少以下一种：
15、桥梁的参数化建模依托采集的桥梁属性的道路，根据不同类型桥梁，采用不同的建模方式生成对应的桥梁外形，并与三维模型库中桥梁的材质进行映射，获得符合实际的桥梁效果；
16、隧道的参数化建模依托采集的隧道属性的道路，根据路宽生成对应隧道顶面、隧道壁、逃生通道的模型要素；
17、护栏、防眩设施、隔离设施的参数化建模依托高精采集的护栏线、防眩设施数据、隔离设施数据，并根据相应的类型，采用参数化的方式按照间隔生成护栏、防眩设施、隔离设施的几何模型；
18、标志标牌的参数化建模根据采集点所在位置、高度以及形状，对应三维模型库中的模型，直接参数化生成标牌，同时采用标牌的实际贴图信息进行模型渲染。
19、根据本专利技术第一方面的方法，在步骤s4中，形成高速公路的机电设备三维模型的方法包括至少以下一种：
20、收费门架、情报板参数化建模综合运用收费门架、情报板的外截框，计算基础的方位以及长宽高信息，通过对应收费门架和情报板的各个组合部分，采用组合参数化的方式生成模型整体的效果；
21、摄像头参数化建模通过将摄像头与支撑杆、龙门架结合使用，并通过图形图像的优化，形成整体的组合模型；
22、交通信号灯、车道指示灯参数化建模根据采集点所在的位置、高度以及类型，对应三维模型库中的模型，直接在道路上参数化生成交通信号灯及车道指示灯。
23、根据本专利技术第一方面的方法，三维模型组件库，汇聚高速公路行业常用的三维模型，并通过不同的模型组合方式生成新的模型，模型组合包含路面、收费站、互通立交、隧道、桥梁、边坡、涵洞、广告牌、护栏、防眩设施、标志、标线、地面文字、地面箭头、地面图案、停止线、减速带、导流区、服务区、停车区、维修站、加油站、充电桩、服务区建筑、摄像机、雷达测速、电子眼、龙门架、etc门架、限高架、路灯、各类支撑杆、交通信号灯、隧道照明、隧道风机、车道指示灯、风向检测器、光强检测器、火灾报警、一氧化碳检测器、紧急电话、锥桶、防撞垫、防撞桶、消防水池、充电桩、隧道管理所外观中的一种或多种的三维模型组合。
24、本专利技术第二方面公开了一种高速公路场景三维模型快速构建系统；系统包括：
25、第一处理模块，被配置为，从标精矢量数据、数字正射影像dom以及数字高程模型dem获取基础环境建模所需要的信息，采用地形影像融合技术、图像智能识别技术和随机点生成技术，形成高速公路的沿线环境三维模型；
26、第二处理模块，被配置为，应用高精地图采集作业后的基础道路面数据，采用高程异常数据剔除技术、标线自动识别技术、车道中心线自动生成技术，形成高速公路的高精路面要素三维模型；
27、第三处理模块，被配置为，应用高精地图采集作业后的全景影像数据及三维激光点云数据，识别出道路设施的位置、大小、高度和形状信息，形成高速公路的道路设施三维模型；
28、第四处理模块，被配置为，应用高精地图采集作业后的全景影像数据及三维激光点云数据，识别出机电设备的位置、大小、高度和形状信息，形成高速公路的机电设备三维模型；
29、第五处理模块，被配置为，汇聚沿线环境三维模型、高精路面要素三维模型、高速公路的道路设施三维模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高速公路场景三维模型快速构建方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种高速公路场景三维模型快速构建方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述采用地形影像融合技术、图像智能识别技术和随机点生成技术，形成高速公路的沿线环境三维模型的方法包括：
3.根据权利要求2所述的一种高速公路场景三维模型快速构建方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述采用地形影像融合技术、图像智能识别技术和随机点生成技术，形成高速公路的沿线环境三维模型的方法还包括：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种高速公路场景三维模型快速构建方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述形成所述高速公路的高精路面要素三维模型的方法包括：
5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种高速公路场景三维模型快速构建方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述形成所述高速公路的道路设施三维模型的方法包括至少以下一种：
6.根据权利要求1至3中任一项所述的一种高速公路场景三维模型快速构建方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述形成所述高速公路的机电设备三维模型
7.根据权利要求1至3中任一项所述的一种高速公路场景三维模型快速构建方法，其特征在于，所述三维模型组件库，汇聚高速公路行业常用的三维模型，并通过不同的模型组合方式生成新的模型，所述模型组合包含路面、收费站、互通立交、隧道、桥梁、边坡、涵洞、广告牌、护栏、防眩设施、标志、标线、地面文字、地面箭头、地面图案、停止线、减速带、导流区、服务区、停车区、维修站、加油站、充电桩、服务区建筑、摄像机、雷达测速、电子眼、龙门架、ETC门架、限高架、路灯、各类支撑杆、交通信号灯、隧道照明、隧道风机、车道指示灯、风向检测器、光强检测器、火灾报警、一氧化碳检测器、紧急电话、锥桶、防撞垫、防撞桶、消防水池、充电桩、隧道管理所外观中的一种或多种的三维模型组合。
8.一种用于高速公路场景三维模型快速构建系统，其特征在于，所述系统包括：
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现权利要求1至7中任一项所述的一种高速公路场景三维模型快速构建方法中的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至7中任一项所述的一种高速公路场景三维模型快速构建方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种高速公路场景三维模型快速构建方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种高速公路场景三维模型快速构建方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述采用地形影像融合技术、图像智能识别技术和随机点生成技术，形成高速公路的沿线环境三维模型的方法包括：
3.根据权利要求2所述的一种高速公路场景三维模型快速构建方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述采用地形影像融合技术、图像智能识别技术和随机点生成技术，形成高速公路的沿线环境三维模型的方法还包括：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种高速公路场景三维模型快速构建方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述形成所述高速公路的高精路面要素三维模型的方法包括：
5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种高速公路场景三维模型快速构建方法，其特征在于，在所述步骤s3中，所述形成所述高速公路的道路设施三维模型的方法包括至少以下一种：
6.根据权利要求1至3中任一项所述的一种高速公路场景三维模型快速构建方法，其特征在于，在所述步骤s4中，所述形成所述高速公路的机电设备三维模型的方法包括至少以下一种：
7.根据权利要求1至3中任一项所述的一种高速公路场景三维模...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹波，李从凡，彭思岭，李沛祺，陈媛，
申请(专利权)人：广东利通科技投资有限公司，
类型：发明
国别省市：
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