实景三维多源数据场景融合北大核心CSCD

在城市级实景三维建设中,对多来源、多尺度实景三维数据进行场景融合,能够进一步完善实景三维场景细节表达,提高城市级实景三维场景的完整性,满足实景三维场景局部更新机制要求。本文针对海量、异构、多尺度实景三维融合技术方法开展了相关研究,探索并改进了多源实景三维数据的空间精度匹配与数据接边的方法,结合实景三维数据成果的标准化、轻量化处理方法,提升了实景三维场景调度显示效率,进一步扩大了实景三维融合成果的应用领域。     

基于倾斜摄影技术的三维场景快速搭建

针对DOM叠加DEM方式构建三维场景不够真实,最新的三维实景模型成果具有一些缺点,如没有单体化、建模不够精细等。在倾斜影像空三加密成果或三维实景模型成果基础上,基于透视成像原理,采用人机交互的方式构建三维单体模型,并对三维实景模型进行踏平等编辑处理,将三维单体模型与三维实景编辑模型进行数据融合,从而达到构建真三维场景的目的。该技术方法能真实还原城市风貌,是三维场景快速搭建的一种有效的解决方案。     

大场景实景三维模型精细化生产与单体化研究

以潍坊市主城区实景三维模型制作为例,侧重对倾斜影像实现城市级实景三维模型快速生产的流程、优势与局限、生产效率、模型精度等进行综合分析,针对技术局限,提出了模型精细化修补和三维大场景模型单体化的方法,并对不同单体化方法做出对比分析。实现了实景三维模型自动生产、模型精细化修补、单体化并挂接属性,为实景三维地理信息系统的实现提供技术支撑,对城市级三维模型建立后期应用进行了总结,对为山东省智慧城市建设提供高精度的实景三维数据具有实践意义。     

空天地遥感影像三维模型协同生产研究

本文研究和总结了基于多源光学遥感平台数据进行三维模型协同生产的总体技术方案。通过对当前生产三维模型的技术手段进行分析和总结,研究并实现了基于立体卫星影像、航空及低空倾斜影像和近景摄影影像等数据通过立体(实景)量测结合3D Max辅助单体化、实景修饰等技术手段生产大场景、高精度、高质量的三维模型,为智慧城市以及实景三维中国地理信息数据生产和建设提供技术参考。     

大规模航道实景三维建模关键技术方法

传统的航道测绘信息管理及融合技术应用不足,难以全面反映航道周边自然地理环境、设施设备分布及建构筑物对水上安全的影响。本文首先以大规模航道实景三维模型构建、优化与结构化处理为目标,针对航道水面实景三维模型破损、缺失问题,引入多尺度水平集影像分割方法。然后利用模型上空洞缓冲区影像自动初始化水平集模型,从而快速迭代分割得到准确的航道水域范围。最后进行水体实景三维模型重构优化与航标模型单体化提取。本文方法的有效性在重庆市长寿区长江王家滩示范段河段实景三维航道图建设任务中进行了验证,与传统手工修模和航标单体化处理方法相比,显著提升了航道实景三维模型优化效率,支撑了航道运行安全管理。     

融合多源数据的三维建模方法及精度分析

以地面相机影像、低空无人机影像和地面三维激光点云数据为融合对象,研究空地影像融合、低空影像融合地面三维激光点云和低空影像融合三维白模进行三维建模的方法,并对其三维建模精度和建模效果进行综合分析。这3种融合方法进行三维建模丰富了三维模型的色彩纹理信息,提高了三维模型的几何结构精度,能满足较大场景的三维实景模型的建模要求,为数字化古建筑(古文物)保护提供具有较高价值的参考数据。     

基于倾斜摄影测量的室内三维实景模型重建及精度分析

研究倾斜摄影测量联合传统测量的室内三维实景模型重建方法及精度分析。倾斜摄影测量使用普通相机采集多视角的影像,传统测量使用免棱镜全站仪采集测区的像控点,两种技术相结合构建室内三维实景模型。研究结果表明:倾斜摄影测量联合传统测量构建的室内三维实景模型成本较低、精度较高,并且能真实、完整的还原测区场景。为工程建设和测绘工作等领域提供有价值的参考数据。     

精确时空立体景观虚拟现实的构建与应用方法研究

本文提出一种适应人眼双目立体视觉的、可以精确进行三维量测的虚拟现实系统概念 ,阐述了这种系统的社会需求、理论依据和构建技术 ,特别详细讨论了人造立体视觉所应遵循的几何物理条件 ,三维模型数据获取方法、立体模型显示与立体观测方法、以及虚景与实景叠加等技术问题 ,并给出相应的解决方案 ,列出了应用成功的范例     

空地多视角影像的古村落三维重建应用

针对古村落对三维实景模型的高精度、精细化真实还原需求,该文设计了一种基于影像进行三维实景重建的技术方法。采用多旋翼无人机和手持三轴云台相机分别采集低空和地面的多视角影像,通过Context Capture软件对来自地面、低空的多视角影像分别进行空中三角测量和区块合并,实现了地面、低空多视角影像的集成,并进行三维实景建模。该方法应用于东莞市南社古村落的三维实景建模工作中,结果表明,该方法建模成果的几何精度和纹理贴图满足相关规范要求,适用于大型文化遗产的三维实景建模。该方法充分利用低空和地面不同位置的视角的优势,能够为大型文化遗产采集较为完整的影像信息,在构建高精度、还原效果好的三维实景模型方面具有明显的优势。     

面向交通应用场景的增强现实地图载负量 及多尺度显示模型

为探究解决AR Maps表达中普遍存在的视觉过载问题的方法,基于实景视觉信息量提出了一种新的面向交通应用场景的AR Maps载负量计算方法;以此为基础提出了AR Maps多尺度显示模型构建方法,建立了AR Maps多尺度显示模型;根据此模型进行了AR Maps POI标签的显示控制方法的研究;实现了AR Maps原型系统并进行实验。结果表明,在交通应用场景下,AR Maps载负量计算方法和多尺度显示模型可以有效解决AR Maps中存在的视觉过载问题,并具有一定的实用性和可靠性,能够为AR Maps表达的研究提供科学性依据。     

配电房三维配网规划系统设计与实现

针对配电房内部设施改造规划设计的需求，该文基于三维点云、三维模型、全景影像等数据，采用C/S、B/S混合架构，设计研发了具有三维建模与浏览、网络数据管理与调度、配网规划与设计等功能的配网规划系统。规划人员进行改造设计时，可快速获取配电房的三维空间信息，在可量测的精确实景三维可视化场景中布设配电设备，并根据设备安全距离的规范要求自动调整设备位置，生成和输出二维设计图件。测试表明，系统运行流畅、三维实景效果逼真、功能满足设计需要。系统将精细级别实景三维模型应用于配电房配网规划设计，提升了配电房配网规划设计及管理的数字化与信息化水平，延伸了实景三维中国在电力行业的应用，提高了工作效率，具有推广应用价值。     

基于无人机影像的建筑物实景三维建模方法

阐述了当前建筑物三维建模的发展现状,探讨了一种无人机(UAV)倾斜影像和全球定位与惯性导航系统(POS)数据相结合构建建筑物实景三维模型的方法.通过POS辅助空中三角测量、数字表面模型构建、实景三维模型生成及三维建模精细化修正等步骤保证了实景三维模型建模质量和效果.试验结果表明:构建的实景三维模型精度较高,纹理清晰几何变形小.      

一种BIM模型与实景三维模型融合方法研究

针对当前BIM与实景三维模型融合过程中空间位置配准精度较低的问题,该文提出了一种借助真实激光点云的BIM模型与实景三维模型融合的方法。研究选取大场景和小场景两种样例数据,首先基于BIM实体几何信息转换和三角化加密的方法生成了BIM模型建筑物点云,其次基于增量式SFM算法和立体像对密集匹配方法先后生成实景环境下的稀疏和稠密点云,最后基于ISS特征提取结合改进ICP算法的完成了不同模型下点云和真实激光点云的配准。结果显示,该方法能够有效地实现BIM模型与实景三维场景信息融合,对新型智慧城市建设、工程建设智慧化管理具有一定意义。     

无人机倾斜摄影实景三维建模及精度评价

利用倾斜摄影测量技术能够快速获取项目区高精度实景三维模型。采用无人机平台搭载五镜头相机进行倾斜摄影测量获取项目区影像数据,使用Smart 3D软件进行数据处理,生产实景三维模型,分析利用Smart 3D软件进行实景三维建模的特点,针对生产实景三维模型速率较慢,对计算机配置要求较高等问题,提出构建Smart3D工作集群、提高三维模型生产速率。本文利用安徽理工大学山南新校区实例数据进行实景三维模型构建,采用Smart 3D工作集群数据处理方式,进行两次空三加密以生产真实场景的三维模型,并对模型进行精度评价。结果表明,第一次空三加密时不使用像控点信息,第二次空三加密之前刺入像控点信息,可以生产出高精度三维模型,以满足测区的需求。     

三维GIS支持下的实景融合系统设计与实现

视频监控在安防领域的应用日益广泛,但传统的分镜头监控模式具有画面相互孤立、缺乏关联性的应用局限。针对这一问题本文分析了实时监控视频在三维场景中融合展示的难点问题,设计了基于三维GIS的实景融合系统。系统通过视觉特征匹配计算视频投射视角,针对球机设备研究了虚实场景视频联动投射的方法,并通过服务化配置的方式进行数据的加载。试验结果表明该系统在实景融合展示上效果优异,一定程度上提升了多路实时视频集成在三维场景中的展示性能,可以广泛应用于强视频、强GIS业务的公安和智慧城市领域。     

基于多源数据融合古建筑三维重建技术的研究

将无人机倾斜影像、地面三维激光点云和数码相机照片相结合,从影像数据与点云数据2个层面研究数据融合的理论及策略,通过数据预处理、坐标系统一、数据配准、影像点云融合、点云数据融合实现三维实景重建。建立的三维实景模型,能够真实全面地还原和反映目标物全貌,且具备直观表达对象整体空间信息的能力。通过点、线、体3个层面的精度验证可以得出,本文提出的多源数据融合建模方法能够建立无遮挡、无空洞、细节表达完整的三维实景模型,且模型精度良好,为古建筑数字化保护拓展了一个新的方向。     

面向智能化测绘的城市地物三维提取

精准有效的三维时空信息是新型基础设施建设、实景三维中国、自然资源管理与监测等国家重大需求不可或缺的重要支撑。测绘装备的快速发展提升了点云和影像获取的便捷性,为智能化测绘提供了一种全新技术手段。然而,如何从点云、影像中智能地提取三维时空信息仍然面临诸多困境。本文围绕城市场景中地物目标智能化提取的需求,重点阐述点云位置精度改善、点云与全景影像融合、部件级典型地物要素精细提取、软件研发与工程实践4个方面的关键技术与研究进展,为实景三维中国建设等提供关键支持。     

倾斜摄影实景三维模型质量评价

倾斜摄影技术以多角度的方式获取影像以及后续处理手段,其成果与传统三维模型成果存在格式、类型、特征等不同,传统三维模型成果质量评价标准不适用于倾斜实景三维模型成果,如何评价倾斜摄影实景三维模型质量,目前还没有相关技术规范和标准。本文分析了倾斜摄影实景三维模型的特点和成果质量表现形式,归纳有效的数据质量评价内容和方法,并通过案例加以验证,确保成果质量评价客观准确,也能为实景三维模型质量评价相关标准的制定和研究提供一些借鉴。     

无人机倾斜影像三维建模中的空地融合研究

无人机倾斜摄影测量弥补了航空摄影测量无法获取地物侧面纹理信息的缺陷,而且可以快速、自动获取大面积城市建筑物三维模型.但是,基于倾斜摄影建立的三维模型也存在一些问题,比如模型变形、纹理缺失等,导致所建立的模型存在质量问题.空地融合精细化实景三维建模技术将空中倾斜影像和近景影像的数据源结合构建精细化实景三维模型,利用地面影像弥补空中拍摄角度造成的地物遮挡、空中影像分辨率较低的问题,这项技术取得了较好的建模效果.     

城市倾斜摄影实景三维模型数据质量检查方法研究与实践

基于倾斜摄影可以快速获得高精度的城市实景三维模型,分析了实景三维模型数据的特点,探讨了实景三维模型数据质量检查的重点内容和质量元素,结合北京市大规模倾斜摄影实景三维数据质量检查实例,对实景三维数据质检问题与内容进行了总结,最后提出了实景三维模型数据的质量检查方法。