[发明专利]一种基于无人机贴近摄影测量的三维模型制作方法

说明书

本发明属于三维建模技术领域，公开一种基于无人机贴近摄影测量的三维模型制作方法：S1、制定无人机的飞行摄影计划；S2、无人机沿着覆盖目标建模区域的飞行路线进行航空图像的拍摄；S3、针对航空图像集进行分组，并通过使用三维测量方法求得同一组内的航空图像上的摄影点的三维坐标；S4、拼接不同组的航空图像上的摄影点的三维坐标，得到目标建模区域对应的建模基础点云，并对建模基础点云进行加密操作；S5、基于建模基础点云构建基础三维模型，并使用经加密的建模基础点云对基础三维模型进行修正，进而得到目标建模区域对应的实景三维模型，本发明不仅能够保证建模点云的精确度，而且还能够解决建模点云缺失和稀疏的问题。

技术领域

本发明属于三维建模技术领域，具体涉及一种基于无人机贴近摄影测量的三维模型制作方法。

背景技术

随着三维建模技术的不断发展，也对采集到的建模基础点云的精确度有了越来越高的要求，无人机贴近摄影测量是近些年发展起来的一项高新技术，它颠覆了以往只能从垂直角度拍摄图像的局限，通过在同一无人机上搭载多台传感器，同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度来采集目标区域的图像，因为在进行无人机贴近摄影测量时，无人机距离目标区域可以很近，所以无人机能够采集到目标区域的丰富的纹理信息，更便于重现真实的场景，然而，由于部分目标区域被遮挡，传感器抖动，天气影响等原因，容易导致建模基础点云的数据点缺失，以及通过无人机贴近摄影测量得到的建模基础点云是稀疏点云，还需要对其进行数据点的加密，从而来建立精确度高的实景三维模型，因此，研究一种能够提高建模基础点云的精确度的方法，并以此建立实景三维模型是十分必要的。

发明内容

针对上述提出的技术问题，本发明提供一种基于无人机贴近摄影测量的三维模型制作方法，通过无人机沿着覆盖目标建模区域的飞行路线进行航空图像的拍摄，并对全部的航空图像进行分组，同时求出同一组内的航空图像上的摄影点的三维坐标，以保证用于三维建模的点云的准确度，本发明还对建模基础点云进行加密处理，来解决点云缺失和稀疏的问题，本发明旨在最终得到精确度高的实景三维模型。

为了达到上述的发明目的，给出如下所述的一种基于无人机贴近摄影测量的三维模型制作方法，具体包括如下的步骤：

S1、制定无人机的飞行摄影计划，所述飞行摄影计划包括无人机的飞行路线，无人机要拍摄的摄影点的位置，无人机的拍摄角度，无人机的拍摄间隔，及无人机所拍摄的航空图像的重叠率；

S2、依据所述飞行摄影计划，无人机沿着覆盖目标建模区域的所述飞行路线进行所述航空图像的拍摄，并得到所述目标建模区域对应的航空图像集；

S3、针对所述航空图像集进行分组，并通过使用三维测量方法求得同一组内的航空图像上的各个所述摄影点的三维坐标；

S4、拼接不同组的航空图像上的各个所述摄影点的三维坐标，从而得到所述目标建模区域对应的建模基础点云，并对所述建模基础点云进行加密操作；

S5、基于所述建模基础点云构建基础三维模型，并使用经加密的建模基础点云对所述基础三维模型进行修正，进而得到所述目标建模区域对应的实景三维模型；

所述S4中对所述建模基础点云进行加密操作，具体包括如下的步骤：

S41、根据加密点的位置，分别从建模基础点云中选择在X轴的正负方向上与加密点距离最近的数据点，在Y轴的正负方向上与加密点距离最近的数据点，及在Z轴的正负方向上与加密点距离最近的数据点；

S42、建立S41中的距离加密点最近的六个数据点的外接长方体，并使用如下公式计算各个数据点的浓度值，且：

，

其中，分别为各个数据点，，及的X坐标，Y坐标，及Z坐标，分别为外接长方体在X轴，Y轴，及Z轴上的长度；

S43、基于所述各个数据点的浓度值，使用如下公式计算加密点的浓度值：