[发明专利]一种顾及杆塔电力线遮挡的电力走廊三维模型纹理映射方法

权利要求书

1.一种顾及杆塔电力线遮挡的电力走廊三维模型纹理映射方法，包括：

步骤S1，检测并移除重建模型中的电力线；

步骤S2，基于矢量悬垂电力线拟合出具有矢量面元性质的电力线；将拟合后的具有面元性质的电力线与剔除了原始电力线结构的重建模型进行合并，得到用于纹理映射的目标模型；

步骤S3，基于三维空间射线碰撞检测算法对目标模型进行遮挡检测；

步骤S4，基于图割算法优化纹理单元集合；

步骤S5，基于Wallis算法进行影像色彩归一化；

步骤S6，基于书架后序放置算法对纹理信息打包；

所述步骤S3具体包括：

步骤S31，基于KDT数据结构在XYZ三个维度上对目标模型进行分级分块化的空间组织；

步骤S32，从航拍时每张影像的成像位置出发，向目标模型中的目标面元发射射线，基于KDT空间索引结构，找到与射线相交的三角面元；

步骤S33，判断射线与目标模型交点的数量InNum，如果InNum＝2则表明该目标面元在该影像的成像视角下不可见；否则目标面元可见；

步骤S34，如果被检测出来的可见面元属于拟合出来的电力线结构，则仍然标记其为不可见，以防其残留在重建后的纹理模型中；

经过遮挡检测后，基于多视影像对目标模型进行纹理映射时，每一个三角面元对应的可见影像有数张以上；为所有的面元选取最合适的可见影像作为纹理单元的来源；所述步骤S4具体是在可见影像中通过图割算法确定每个面元对应的最优的纹理影像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

步骤S21，根据矢量悬垂电力线的跨度，将其进行N+1等分，得到分段电力线组L_i(i＝0,1…N)；

步骤S22，对每段分组L_i构建斜圆柱面OC；

步骤S23，在斜圆柱面OC上均匀内插m个点，并使用德洛内算法进行构网，得到拟合的具有矢量面元性质的电力线结构。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S31中，KDT数据结构的构建过程包括：

步骤S311，设KDT的层数为H，在每一层数上统计出全局最优PLOD模型的包围盒在XYZ三个维度上的最大者并对最大者使用垂直于轴的超平面在中点处进行二叉切分，从而得到在每一层上的划分准则；

步骤S312，从层数为0的根节点出发，遍历全局最优PLOD模型中的三角面元，将重心位于超平面左侧的三角面元组织为左子树，将重心位于超平面右侧的三角面元组织为右子树；

步骤S313，从层数为1的左子树和右子树出发，按照步骤S312中的方式递归地对位于子树下面的三角面元进行二叉组织，直至到达最大层数或者子树中的三角面元数不大于指定的阈值为止，KDT构建完成。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中检测重建模型中的电力线的流程具体包括：

分别获取两个电力塔的顶部参数四元组，并据此确立空间包围盒；

对所述空间包围盒的空间范围进行胞体细化，检测每个胞体内是否包含重建出来的电力线结构，并统计出包含在其内的三角面元集合；

计算每个胞体内由三角面元集合顶点构成的空间包围盒体，如果所述空间包围盒体满足以下条件，则判定所述三角面元集合属于残留的电力线信息：

其中，X_Range，Y_Range，Z_Range是空间包围盒体的空间尺度，α是最小尺度控制率，Y_Flag是指定的Y轴方向上的跨度值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述最小尺度控制率α为0.25，指定的Y轴方向上的跨度值Y_Flag＝2.5×GSD，GSD表示倾斜影像的地面分辨率。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4具体是基于图割算法对纹理单元的多标记选择过程进行迭代优化。