[发明专利]一种基于单反相机的地质露头三维模型构建方法

摘要

本发明公开了一种基于单反相机的地质露头三维模型构建方法，基本步骤为：选择地质露头特征点或设置人工标志作为尺度标识点；地质露头影像采用固定焦距的相机进行采集；进行空中三角测量，自动提取连接点，通过连接点反算确定影像位置；模型尺度信息添加；再次进行空中三角测量；通过连接点构建不规则三角网，生成白体模型，对其进行影像贴加得到地质露头三维模型；优化模型，填补模型孔洞和裁剪不感兴趣区域，实现模型最优化。本发明提供的方法科学合理、易于实现、精度高等优点，利用单反相机对地质露头进行影像采集构建地质露头三维模型。

主权项

1.一种基于单反相机的地质露头三维模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)设置尺度标识点选择地质露头特征点或设置人工标志作为尺度标识点，其尺寸应大于待采集影像的最低空间分辨率，保证在影像上可清晰分辨，设置3个特定条件的尺度标识点为A、B、C，利用钢尺精确量取尺度标识点之间的距离，取位至整毫米；(2)影像采集地质露头影像采用固定焦距的相机进行采集，影像采集过程中相机距离地质露头的距离尽量保持一致，每张影像之间重叠率保持大于75％，按正面、左侧、右侧、上侧和下侧的特定顺序采集地质露头的影像，保证影像清晰和露头区域全覆盖；(3)首次空中三角测量与影像选取进行空中三角测量，自动提取连接点，通过连接点反算确定影像位置；根据空中三角测量计算结果，若未匹配影像位于连接点密度均匀区域，则直接剔除该未匹配影像；若未匹配影像位于连接点密度不均匀区域，则在未匹配影像和其相邻影像上人工添加特定数量的连接点；(4)模型尺度信息添加在影像上查找并选取步骤(1)设置的尺度标识点A、B、C作为尺度约束点依次为a、b、c，并设置约束点之间的距离；(5)二次空中三角测量重复步骤(3)的操作，直至空中三角测量合格；(6)三维模型建立通过步骤(5)中生成的连接点，构建不规则三角网和白体模型，贴合纹理选用无杂物遮挡、姿态均匀一致无错位的影像贴合在白体模型上得到地质露头三维模型；(7)三维模型优化在步骤(6)的基础上对模型进行优化，包括模型孔洞填补和不感兴趣区裁剪；填补孔洞需先选取合适参数对白体模型进行填补，然后再贴合纹理。