[发明专利]一种提取三维云建模目标区域轮廓的方法

说明书

本发明提供了一种提取三维云建模目标区域轮廓的方法，用于解决云建模目标区域需要人工选择而效率低下的问题。其方法包括：(1)、获取用于建模的照片拍摄位置的经纬度信息；(2)、将一个完全覆盖无人机拍摄区域的矩形平面划分为若干个小矩形区域，并建立平面直角坐标系，所有小矩形区域均可视为该平面坐标系中的整点，再标记包含有照片拍摄坐标的小矩形区域的整点所形成的八连通区域中的边界点；(3)、对被标记的整点利用八领域扫描法得到建模感兴趣区域的轮廓点。本发明具有以下优点：计算效率高；方法简单；可操作性高；结果准确。

技术领域

本发明涉及一种提取三维云建模目标区域轮廓的方法。

背景技术

三维云建模是利用云计算技术将用户上传的多张图像进行三维空间解算，并恢复出照片中物体的三维模型的技术。随着无人机的普及，利用无人机进行地表图像采集，通过云端服务器进行三维云建模，作为一种地表三维测绘的新兴技术，正逐步被测绘行业所接受。

由于无人机航拍不可避免地会涵盖有目标区域外的物体，不限定建模范围会出现模型边缘质量差，外观丑陋的问题。通常解决办法是由人工勾勒出目标区域，只对在目标区域内的数据进行建模，得到完整的三维模型，并降低三维云建模的运行成本。

然而，人工勾勒建模目标区域的方法不仅阻碍了整个重建过程的自动化，也降低了云建模的效率。因此，急需一种自动提取三维云建模目标区域轮廓的方法，能够根据用户上传的无人机照片的拍摄坐标点信息由机器确定三维云建模的目标区域，实现建模自动化，提高云建模效率。

发明内容

为解决三维云建模需要人工选取目标区域轮廓而无法实现三维云建模全自动化的问题，本发明设计了一种提取三维云建模目标区域轮廓的方法。该方法利用照片的拍摄坐标点信息，排除掉三维空间解算结果中孤立无用的点云小块，自动计算目标区域的多边形轮廓。具体步骤如下：

1)、获取用于建模的照片拍摄位置的信息；

2)、将一个无人机拍摄区域的平面划分为若干个二级区域，获取由二级区域形成的连通区域的边界；

3)、生成按顺时针排列的建模目标区域轮廓点。

该三维云建模的区域轮廓计算方法依托于无人机照片的拍摄坐标点信息，将照片拍摄点构成的离散点集转化为平面直角坐标系中的连通集，通过提取该连通集所形成的连通区域的轮廓，实现三维云建模目标区域的自动计算。

在上述的一种提取三维云建模目标区域轮廓的方法中，步骤(1)获取的是照片元数据中的经纬度信息。

进一步，所述步骤(1)是指通过读取无人机照片可交换图像文件格式(EXIF)信息获得所有无人机照片的拍摄坐标点数据，或者通过其他设备获取到照片拍摄位置的经纬度信息。

在上述的一种提取三维云建模目标区域轮廓的方法中，步骤(2)中所述二级区域是沿经纬度方向划分的矩形区域。

在上述的一种提取三维云建模目标区域轮廓的方法中，根据二级区域构建平面直角坐标系，使其满足不同二级区域对应于坐标系中不同的整点。

在上述的一种提取三维云建模目标区域轮廓的方法中，标记包含有照片拍摄坐标的二级区域的整点所形成的连通区域中的边界点。

在上述的一种提取三维云建模目标区域轮廓的方法中，标记包含有照片拍摄坐标的二级区域的整点所形成的连通区域中的边界点的具体步骤包括：

2.1)、标记所有包含有照片拍摄点的二级区域对应的整点，标记完成后所有标记点形成连通区域；

2.2)、分别记录所有标记点八邻接点中被标记的点的数量，当该数量等于8或者小于等于3则取消标记。

在上述的一种针对三维云建模的目标区域计算方法中，通过标记点对应的二级区域内照片拍摄坐标点的平均值确定标记点的坐标。