[发明专利]一种三维全景数据采集、建模方法

摘要

本发明公开了一种三维全景数据采集、建模方法，把各个传感器不同的空间坐标系配准至统一的坐标系；实现了CCD影像传感器、三个激光扫描仪等传感器的各自局部坐标系转换到以GPS坐标系为基准参考坐标系下，最终保证多个不同传感器间三维空间数据的融合处理同时从多传感器的数据采集频率差异较大的角度，进行多传感器时间配准；在现有的实验环境条件下，提高了三维全景数据采集的有效性和可靠性，从根本上减少了数据采集误差。

主权项

一种三维全景数据采集、建模方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)数据采集准备阶段：把各传感器统一安装于采集固定支架然后安装在移动载体上，对CCD相机进行标定；在进行三维实景采集前，进行多传感器的时间同步与空间配准；(2)利用CCD相机采集三维实景影像信息，建立GPS流动基站，使用差分方式实时获取移动平台的三维坐标数据；由IMU定姿单元提供移动平台的姿态数据：航向角、俯仰角及横滚角。(3)各传感器即GPS/IMU组合导航，用来获取位置坐标和姿态数据；经过组合导航滤波后得到系统工作过程中移动载体的地理位置、速度、姿态等数据，为影像序列提供精确的三维空间坐标，同时把滤波处理后的数据一同以TCP/IP方式发送给计算机控制系统。(4)激光扫描仪实时获取空间地物的三维几何特征信息。扫描点原始数据使用TCP/IP通信方式由计算机控制系统存储，得出场景的激光点云数据。(5)对激光扫描原始数据进行点、线、面特征的提取即确定采集对象的三维几何形状；利用步骤2得到的位置和姿态数据，融合到激光扫描数据中提取三维GIS空间几何特征信息，从相机采集的实景影像中提取出目标影像的纹理特征，以此来实现三维场景真实重建。