[发明专利]通过空中倾斜摄影结合视频数据的自动建模方法及系统

摘要

本发明提供一种通过空中倾斜摄影结合视频数据的自动建模方法及系统，系统包括：倾斜摄影装置、摄影影像数据文件生成模块、视频拍摄装置、GPS设备、分析中心；其中，分析中心包括拍摄影像数据文件生成模块、拍摄影像定位模块、摄影影像定位模块、匹配模块、空三测量模块和三维倾斜模型生成模块。优点为：将倾斜摄影影像与同步采集到的视频数据进行关联和有效融合，由于视频数据始终清晰，不存在靠近地面段模糊的问题，因此，可通过视频数据有效改善三维模型底部失真问题，提升三维模型真实化程度；另外，本发明通过视频数据和倾斜摄影影像的融合，还减少人工修复工作量，从而提升三维模型作业效率。

主权项

1.一种通过空中倾斜摄影结合视频数据的自动建模方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，飞行器同时搭载倾斜摄影装置、视频拍摄装置和GPS设备；其中，所述倾斜摄影装置的拍摄方向，与所述视频拍摄装置的拍摄方向具有夹角，使所述视频拍摄装置的拍摄方向不同于所述倾斜摄影装置的拍摄方向；/nS2，确定目标区域后，飞行器从目标区域的起点按航迹飞行到目标区域的终点，在飞行器飞行过程中，同步启动所述倾斜摄影装置、所述视频拍摄装置和所述GPS设备；/n所述倾斜摄影装置具有对应的相对于所述飞行器的相对姿态，所述倾斜摄影装置每隔设定间隔，拍摄一张影像，由此形成与当前拍摄批次对应的一系列摄影影像；其中，每张所述摄影影像均具有摄影影像记录信息，所述摄影影像记录信息包括：摄影影像ID、摄影影像拍摄位置信息、倾斜摄影装置ID、倾斜摄影装置相对姿态以及拍摄批次信息；各张所述摄影影像的影像记录信息形成表格形式的摄影影像记录汇总信息表；/n所述倾斜摄影装置拍摄到的与当前拍摄批次对应的一系列摄影影像，按倾斜摄影装置ID以及拍摄批次分文件夹存储，即：同一倾斜摄影装置拍摄到的所有摄影影像，均存储于文件夹名为倾斜摄影装置ID的文件夹中；在该文件夹中，包括若干个子文件夹，每个所述子文件夹存储每个拍摄批次对应的所有摄影影像，所述子文件夹的文件夹名为拍摄批次，由此形成分类分级存储摄影影像数据文件；/n所述视频拍摄装置具有对应的相对于所述飞行器的相对姿态，所述视频拍摄装置持续对所述目标区域进行视频拍摄，得到与当前拍摄批次对应的视频拍摄文件；其中，所述视频拍摄文件具有拍摄时间属性；/n所述GPS设备持续记录得到所述飞行器飞行过程中的航迹数据；其中，所述航迹数据包括拍摄时间、对应的所述飞行器的飞行位置以及飞行器飞行姿态；/nS3，所述摄影影像记录汇总信息表、所述分类分级存储摄影影像数据文件、所述视频拍摄文件以及所述航迹数据均被分析中心获得；/nS4，所述分析中心对所述视频拍摄文件进行分析处理，按照所述倾斜摄影装置的拍摄时间间隔，从所述视频拍摄文件中提取到对应时间的拍摄影像，并按视频拍摄装置ID以及拍摄批次分文件夹存储，即：同一视频拍摄装置拍摄到的所有拍摄影像，均存储于文件夹名为视频拍摄装置ID的文件夹中，该文件夹关联所述视频拍摄装置的姿态；在该文件夹中，包括若干个子文件夹，每个所述子文件夹存储每个拍摄批次对应的所有拍摄影像，所述子文件夹的文件夹名为拍摄批次，由此形成分类分级存储的拍摄影像数据文件；/nS5，对于同一拍摄批次，从所述拍摄影像数据文件中，获得一系列拍摄影像；每张所述拍摄影像均对应拍摄时间以及视频拍摄装置相对姿态；然后，根据所述拍摄时间，查找所述航迹数据，得到每个拍摄影像对应的飞行器位置、飞行器飞行姿态信息；/n对于同一拍摄批次，从所述分类分级存储摄影影像数据文件中，获得一系列摄影影像；再根据每张所述摄影影像的摄影影像ID，查找所述摄影影像记录汇总信息表，获得对应的倾斜摄影装置相对姿态；再查找所述航迹数据，得到每个摄影影像对应的飞行器位置、飞行器飞行姿态信息；/nS6，由此获得飞行器在同一位置不同角度得到的拍摄影像和摄影影像；并且，所述拍摄影像关联视频拍摄装置相对姿态、飞行器位置、飞行器飞行姿态信息；所述摄影影像关联倾斜摄影装置相对姿态、飞行器位置、飞行器飞行姿态信息；/nS7，然后，对同一位置不同角度得到的拍摄影像和摄影影像进行空三测量，经过提取特征点，匹配连接点，相对定向、控制点量测和平差后，生成摄区的空中三角测量成果；/nS8，根据所述摄区的空中三角测量成果，生成密集点云数据以及三角网构建、纹理映射，最终得到三维倾斜模型。/n