[发明专利]基于不规则倾斜摄影的实景三维模型重建方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于不规则倾斜摄影的实景三维模型重建方法及系统，其中方法包括根据待测区域的地形信息，确定不规则倾斜摄影的层级；根据倾斜摄影装置的参数预设每个层级的地面分辨率和地形条件，确定每个层级的航摄外业方案，航摄外业方案中包括航摄高度；根据包括航摄高度的航摄外业方案，利用倾斜摄影装置对每个层级进行倾斜摄影，得到每个层级的影像、数据；一次性融合所有层级的影像、数据，辅以GNSS/POS数据进行空三解算；根据空三解算后所有层级的影像、数据，借助三维模型软件重建待测区域的实景三维模型。本发明提高了利用航摄影像、数据重建待测区域的实景三维模型的精度，地物数据精准、纹理真实清晰。

技术领域

本发明公开了一种基于不规则倾斜摄影的实景三维模型重建方法及系统，属于航空摄影测量的三维模型构建技术领域。

背景技术

倾斜摄影是通过在飞行平台上搭载多台传感器，同时从一个垂直、四个倾斜等不同的视角同步采集影像，获取到丰富的地面、建筑物顶面及侧视的高分辨率表面纹理。它能够真实地反映地物情况，高精度地获取物方纹理信息，借助先进的导航定位技术、融合计算机技术和影像处理等理论与方法，重建实景三维模型。

由于地形、地貌条件复杂，高差变化较大（特别是峡谷、山区和丘陵等地形不规则）区域，传统航摄外业方案是航摄分区内基准面高程加权平均取值法，为了保证无人机和作业任务地安全性，则会受到待测区内最高点高程的影响，通常会按照待测区最高点的高程加安全距离的方式进行航线敷设，这种方式明显增加了飞行高度，导致与无人机垂线距离较大区域的地面分辨率较低且航摄影像、数据质量参差不齐，进而重建的实景三维模型数据异常或错误、纹理失真或变形，无法满足精度要求。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种基于不规则倾斜摄影的实景三维模型重建方法及系统，以解决现有技术中由于航线固定导致的地面分辨率低，所重建的实景三维模型质量较差的技术问题。

本发明的第一方面提供了一种基于不规则倾斜摄影的实景三维模型重建方法，包括：

根据待测区域的地形信息，确定不规则倾斜摄影的层级；

根据倾斜摄影装置的参数预设每个所述层级的地面分辨率和地形条件，确定每个所述层级的航摄外业方案，所述航摄外业方案中包括航摄高度；

根据包括航摄高度的航摄外业方案，利用所述倾斜摄影装置对每个所述层级进行倾斜摄影，得到每个层级的影像、数据；

一次性融合所有层级的影像、数据，辅以GNSS/POS数据进行空三解算；

根据空三解算后所有层级的影像、数据，借助三维模型软件重建所述待测区域的实景三维模型。

优选地，所述根据待测区域的地形信息，确定不规则倾斜摄影的层级，具体包括：

将所述待测区域划分为若干个单元，并获取每一个单元的地形起伏度；

将所述待测区域整体作为不规则倾斜摄影的第一层级；

根据每一个单元的地形起伏度和预设阈值，确定不规则倾斜摄影的进阶层级。

优选地，根据每一个单元的地形起伏度和预设阈值，确定不规则倾斜摄影的进阶层级，具体包括：

将地形起伏度大于预设第一阈值的所有单元划分为第二层级；

将地形起伏度大于预设第二阈值的所有单元划分第三层级，所述第一阈值小于所述第二阈值。

优选地，根据倾斜摄影装置的参数预设每个所述层级的地面分辨率和地形条件，确定每个所述层级的航摄外业方案，所述航摄外业方案中包括航摄高度，具体包括：

根据第一公式确定每个所述层级的航摄高度，所述第一公式为：