[发明专利]一种多视影像与三维模型的快速配准方法

权利要求书

1.一种多视影像与三维模型的快速配准方法，其特征在于：包括如下步骤，

A.将三维模型对应的实物摆放在标定板上，用数码相机对准实物绕标定板一周拍摄不同角度的影像；

B.将实物换一种摆放姿势，以把未拍摄到的部分暴露出来，按照步骤A，拍摄一周影像，根据需要换多种摆放姿势重复步骤A；

C.利用步骤A与步骤B所拍摄的所有影像，做基于平面标定板的相机标定，解算出相机的内方位元素和外方位元素，称为初始参数；

D.将步骤A与步骤B所拍摄的所有的影像进行分组，以实物在标定板上的摆放姿态相同为一组，称为一个影像组，在影像组与三维模型之间、影像组与影像组之间选取立体对应点；

E.所有影像组与三维模型之间根据立体对应点建立关系图，根据广度优先的原则，结合初始参数解算所有影像组与三维模型之间的配准参数的初值；

F.利用所有立体对应点，根据最小二乘原则最优化配准参数，得到精确的配准参数。

2.如权利要求1所述的一种多视影像与三维模型的快速配准方法，其特征在于：步骤D中的立体对应点的选取步骤，包括，

（1）在同一个影像组内选取特征对应像点，其中在多张影像上的特征对应像点称为一个立体像点，一个影像组内的立体像点应分布均匀；

（2）在三维模型上选取立体像点的对应点；

（3）在一个影像组内，选取另一个影像组的立体像点的对应立体像点，所有的选取方法不限于手动选取、半自动选取或者自动选取；

其中，影像组与三维模型之间的对应点、影像组与影像组之间的对应立体像点统称为立体对应点。

3.如权利要求1所述的一种多视影像与三维模型的快速配准方法，其特征在于：步骤E中，具体步骤包括，

（4）利用初始参数和立体像点，通过前方交会解算出同一个影像组内的立体点；

（5）如果一组影像组与三维模型之间的立体对应点数量大于等于3个，则通过绝对定向解算出该影像组与三维模型的配准参数的初值；

（6）重复步骤（5）直到所有与三维模型的立体对应点数量大于等于3个的影像组都解算出了配准参数的初值，得到配准参数初值的影像组称为已配准影像组，否则称为未配准影像组；

（7）如果一个未配准影像组与一个已配准影像组之间的立体对应点数量大于等于3个，则通过绝对定向解算出该未配准影像组的配准参数的初值；

（8）重复步骤（5）直到所有与一个已配准影像组之间的立体对应点数量大于等于3个未配准影像组都解算出配准参数的初值；

（9）如果仍然存在未配准影像组，则继续选取立体对应点，直到数量足够为止，如果不存在未配准影像组，则结束。

4.如权利要求1所述的一种多视影像与三维模型的快速配准方法，其特征在于：配准参数的最小二乘解算方法包括，

（10）对所有的立体对应点，结合配准参数的初值，列线性化的误差方程；

（11）对误差方程法化，并求解配准参数的改正数；

（12）将改正数附加到配准参数的初值上；

（13）返回步骤（10），直到配准参数的改正数都小于某一限定值，得到配准参数的精确值。

5.如权利要求1所述的一种多视影像与三维模型的快速配准方法，其特征在于：

步骤A中照片数量为10至20张；步骤B中以2至4种摆放姿势。