[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

说明书

本发明公开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；步骤S3，基于三维空间射线碰撞检测算法对重建模型进行遮挡检测；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。本发明实施例兼顾了杆塔电力线遮挡问题，避免了电力线的纹理信息被映射到重建模型的地表，从而提高了重建模型的质量和精度，为基于重建模型作进一步的应用提供基础。

技术领域

本发明涉及基于倾斜数字摄影的大范围三维场景重建技术领域，特别涉及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。

背景技术

近年来，无人机(Unmanned Aerial Vehicle，UAV)软硬件平台的快速发展和应用领域的不断扩展，使其成为一种广泛使用的新型数据采集方式。与传统的航天、航空摄影测量平台相比较，UAV具备经济成本低、操作简便，以及获取高空间分辨率和高时间分辨率影像的能力，并在农业管理、智慧城市、地形测绘等领域得到了越来越深入的应用。其中，基于倾斜数字摄影的电力巡线发展尤为迅速。通过UAV对大范围电力走廊进行巡检，不仅可以获取到高分辨率的地表影像，用于监测电力走廊周围的植被，坡度以及电力塔的具体情况，更重要的是可以通过三维重建技术来重现出电力走廊的三维模型，基于重建的三维模型可以对电力走廊的布局、规划、检测等做进一步的应用。

但是，目前基于多视影像的三维重建技术得到的电力走廊三维模型中存在一些悬空漂浮不连续的电力线结构，这种细小狭长的残留结构会导致无法准确地识别出被其遮挡住的地形结构，使得电力线的纹理信息被错误地映射到了地面，从而影响了纹理模型的质量和精度。并且这种错误的纹理映射，难以通过人工编辑的方式在重建的纹理模型中消除。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供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，以提高重建模型的美观程度和精度，为基于重建模型作进一步的应用提供准确的基础。

为解决上述技术问题，本发明提供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；

步骤S3，基于三维空间射线碰撞检测算法对重建模型进行遮挡检测；

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。

其中，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。

其中，所述步骤S3具体以当前影像的视点作为射线起点,以重建模型中的一点作为射线终点，检测由这一对点组成的空间射线与重建模型的交点情况；如果射线与重建模型的交点数超过2个，则射线终点所在的三角面元是被遮挡住的面元。

其中，所述步骤S3具体包括：

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