[发明专利]一种对航空倾斜拍摄的地理照片的模型的建立方法

摘要

本发明公开了一种对航空倾斜拍摄的地理照片的模型的建立方法，包括在内存中还原每张照片的虚拟相机模型，查询与定位粗略三维空间坐标对应的照片，为照片上勾勒的每个顶点寻找像素同名点、反算得到像素同名点的三维空间坐标，拟合计算每个顶点精确三维空间坐标，在航拍照片上勾勒建筑外形轮廓，和生成三维建筑模型。本发明所述建立方法对操作人员专业技术水平要求低、操作少，整个流程生产成本低、生产期短，得到的模型精度高、与地形高度吻合、视觉效果好，能够有效真实地反应现场。

主权项

一种对航空倾斜拍摄的地理照片的模型的建立方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、对地形进行航空倾斜拍摄，获得一系列照片以及每张照片的外方位元素和内方位元素，在内存中还原每张照片的虚拟相机模型；步骤二、在三维地形场景中，鼠标点击需要三维建模的目标建筑的第一顶点，由鼠标投影射线与地表求交，可以计算得到所述第一顶点的粗略三维空间坐标；步骤三、将步骤二得到的粗略三维空间坐标在步骤一获得的所有照片的虚拟相机模型中投影，并计算在每张照片中的投影坐标，选择投影坐标落在底片范围内的所有照片，并分别标记对应的投影位置，即像素点；步骤四、在步骤三得到的照片中，可以计算从拍摄照片的相机位置到对应照片的所有像素点的射线簇，在所述的射线簇中，每条射线对应的像素点，即为该射线对应的核点；步骤五、选择第一相机位置点拍摄的所述目标建筑的一张目标照片，得到所述目标照片的虚拟相机模型，取所述目标照片上的一个像素在所述虚拟相机模型中进行投影计算，落在底片上的投影点，标记为第一投影点，连接所述第一相机位置点和所述第一投影点得到第一射线，第一射线对应的第一像素点，标记为第一核点；步骤六、截取所述第一射线在所述目标建筑的高程值范围内的部分，得到第一核点对应的空间线段，标记为第一核点空间线段，将所述第一核点空间线段在步骤三得到的所有照片上投影，得到多条核线；步骤七、选取所述第一核点一定范围内的像素，计算颜色梯度差，形成所述第一核点的像素匹配模板，在所述多条核线中的任意一条核线上移动匹配模板，寻找梯度差最接近的点作为像素同名点；步骤八、通过所述像素同名点所在照片的相机信息和照片信息，反算得到拍摄所述像素同名点的第二相机位置点出发到所述像素同名点的一条射线，标记为第二射线；步骤九、计算所述第一射线和所述第二射线的交点的三维空间坐标，即为所述第一顶点的三维空间坐标；步骤十、重复步骤七至步骤九，分别对所述步骤六得到的多条核线处理，得到所述第一顶点的多个三维空间坐标，进行去除噪声、平差拟合处理得到所述第一顶点的精确三维空间坐标；步骤十一、在步骤三得到所有照片中，挑选拍摄有目标建筑的视觉较好的照片，用多边形勾勒出所述目标建筑的每个平面的轮廓；步骤十二、重复步骤二至步骤十，分别对步骤十一勾勒的所述目标建筑的每个顶点处理，计算所述目标建筑的所有顶点的精确三维空间坐标，得到这些顶点构成的平面对应的纹理图片三维坐标；步骤十三、对步骤十一勾勒的多边形封闭区域提取对应的像素，并存储为新图片作为所述目标建筑的纹理资源，以此方法将每栋建筑的纹理资源与三维空间的多边形合成独立的模型。