3D SLAM激光影像背包测绘机器人精度验证

通过利用3D SLAM激光影像背包测绘机器人,进行了三维激光点云数据的采集,并直接对采集的点云数据进行了目标物尺寸量测,以验证其精度。试验验证表明,该仪器采集的数据精度为0.018 m。能满足1∶500地形图绘制要求,并可用于室内、室外等三维模型构建。     

消费级无人机倾斜摄影三维建模可行性研究

随着无人机的快速发展,利用无人机为平台的倾斜摄影技术在"数字城市"快速三维建模中得到广泛应用。本文以倾斜摄影技术为基础,深入研究了消费级无人机倾斜摄影三维建模生产的可行性,分析总结了其三维建模的总体流程及关键技术。同时在充分考虑了相机检校及机器性能,两个影响因素的基础上,对生产的三维模型精度进行评价。评价得到三维模型的平面精度中误差为0.189 m,高程精度中误差为0.471m,达到《三维地理信息模型数据产品规范》中平面精度中误差不超过0.300m,高程中误差不超过0.500m的要求。最后总结了此技术的优势和局限性,对"数字城市"快速三维建模工作提供一定参考。     

融合倾斜摄影和点云的公路沿线精细化三维重建方法

融合倾斜摄影影像与激光雷达点云数据,通过迭代最邻近点配准法和人工配准相结合的方法进行匹配融合,得到高精度的点云模型,构建了京雄高速公路两侧500 m范围真实三维场景模型,并在全长27.37 km的道路中线两侧100 m范围进行1∶1 000 DEM和DOM数据制作。实测数据检查对比结果表明,真三维模型的平面和高程精度分别优于0.15 m和0.1 m,满足了京雄高速公路规划设计的精度要求。     

三维激光扫描仪在测算矿方量中的应用

本文通过使用Riegl VZ-400型号的三维激光扫描仪对某矿堆进行了扫描,对扫描数据进行三维建模后测算矿堆的矿方量。采用GPS测量一定数量控制点的大地坐标与扫描仪测量的坐标进行比较来验证扫描数据的精度,得到平面坐标的差值绝对值最大为0.018m,而高程的差值绝对值最大为0.028m,实验结果表明三维激光扫描仪满足测算矿方量的精度。     

地面三维激光扫描数据拼接方法评估

点云数据拼接方法直接关系到地面三维激光扫描仪的测量精度和效率,通过实验对5种拼接方法的精度进行评估.结果表明,50 m测量距离内,5种点云数据拼接方法的精度分别为1.33 mm、8.88 mm、2.71 mm、4.29 mm和6.07 m m,其中标靶拼接的精度最高.综合评估拼接方法的精度、效率,为实际工程提供参考方案.     

地面三维激光扫描仪水平角精度检校试验研究

地面三维激光扫描仪扫描数据的精度主要是由测距精度和测角精度共同决定的,因此水平角精度研究非常重要。采用徕卡C10三维激光扫描仪与中纬ZT80全站仪为试验设备,分别获取了三种距离条件下扫描数据与全站仪观测水平角数据。将全站仪观测角度值作为基准,利用Matlab软件编写程序对扫描数据解算,并采用相同数学模型对Matlab解算结果进行了笔算验证,研究结果表明：在30m、60m、90m距离时徕卡C10三维激光扫描仪水平角精度不同,显然水平角精度随距离不同而变化。     

一种车载三维激光点云数据加密及补偿方法

针对"全景江苏"三维地理场景建设中的可量测街景数据采集时,由于点云数据稀疏或缺失造成量测可靠性及精度低的问题,探索出以地面激光点云为数据补充,通过坐标转换、点云融合等技术方法加密补偿稀疏点云,提高数据精度的技术路线.最后,以具体道路为例,验证了方法的可行性,为提高车载三维激光点云的应用精度和能力提供了可借鉴的依据.     

DEM支持下的单倾斜影像三维量测方法

提出了基于DEM的单张倾斜航片快速量测方法.该方法根据影像与建筑物之间的位置、姿态等特征,推导出单张影像量测数学模型及计算公式,并选择试验区域对本文算法的精度进行验证.试验结果表明,研究区内平面点位误差小于0.13 m,建构筑物每层的垂直误差约为0.11 m,能够满足城市规划与管理的应用需求,可为城市三维数据获取提供经验和借鉴.     

误差理论在三维激光扫描点云处理中的应用

误差传播定律反映了直接观测量的中误差对间接观测量中误差的影响,通过三维激光扫描技术获取点云数据,点云数据本身的精度和后续处理的精度与可靠性对各种工程具有全局性的意义。基于此,将误差理论和误差传播定律应用在三维激光扫描技术上,分析了点云数据的误差来源及传播规律。采用点云数据实例演示了提高点云数据处理精度的过程,通过实例实验进行高压塔数据的配准,验证了ICP算法的可行性以及误差范围符合要求。     

地面三维激光扫描仪测距精度检校试验研究

地面三维激光扫描仪的精度对工程应用的影响以及对三维点云模型的建立与精度影响至关重要。根据六段解析模型设计合理有效的试验过程,采用徕卡C10三维激光扫描仪和拓普康测量仪器人GTS-902A获得试验数据,利用Matlab按照六段解析模型进行编程解算试验数据。研究结果表明：徕卡C10三维激光扫描仪在50m测距范围内精度在±4mm以内,超过50m距离精度呈离散趋势。     

面向城市规划的三维建模技术探讨与应用

首先介绍了城市三维数据的获取方法,探讨了常用的城市三维建模技术手段的特点和优势,根据城市规划三维模型的特点,综合多种建模方法进行了城市三维建模应用。     

一种去除遥感影像混合噪声的集成BM3D方法

BM3D（block matching and 3D filtering）是一种有效的高斯噪声去除方法,但对遥感影像中常含有的高斯和脉冲混合噪声去除效果具有局限性;而集成方法是去除混合噪声的有效方式。针对BM3D去噪的缺点,结合其去噪优势,研究发展了一种集成BM3D方法,并改进了一种噪声量估算方法M-Liu法,用于先验噪声估算,作为算法的输入参数。算法验证结果表明,集成BM3D法具有较好的去噪特性,能兼顾影像噪声去除和细节信号的保留,优于同类方法,可为图像去噪提供一种新的方法,对于遥感影像后期应用性研究具有一定的意义。     

基于DEM栅格数据结构的三维空间点交互选取方法

在OpenGL、Java3D等传统的三维建模语言中有多种三维坐标提取的算法,但应用到三维地形时这些算法的速度太慢,不能满足人机交互的需求。本文研究了点取射线与DEM模型的空间特性,提出并实现了一种基于Java3D的规则网格DEM鼠标提取坐标算法,该算法在利用了规则网格DEM模型特征的基础上,利用点取射线与DEM网格在水平面投影上的相交性进行点取网格搜索,实现了三维坐标的点取。通过实验表明,该算法与三维场景中通常所用的空间点取算法相比,在不降低点取精度的基础上对点取速度有了明显的改进,从而满足了在DEM场景中进行三维交互的需要。     

影像信息驱动的三角网格模型优化方法

提出一种基于影像信息驱动的三角网格优化方法,以解决现有利用三角网格实现三维重建出现的问题。根据影像信息,将影像利用物方三角面片重投影至其他可视影像上,利用梯度下降法,通过影像归一化互相关系数对物方顶点坐标进行求导,得到其梯度变化值。根据该变化值在法向量方向上调整物方三角网的顶点,使得区域的匹配代价最小,实现三角网格模型的优化,进而达到改善三维重建的目的。试验结果表明,本文方法可有效地提高物方三角网的结果精度,从而有效地改善重建三维模型的效果。     

DWG三维模型自动转换为X三维模型的方法研究

DWG三维模型作为一种成熟的三维模型格式已广泛应用于各领域,但在实际工作中,往往需要将其放置到多种三维设计平台中,而许多平台并不直接支持该格式,这限制了DWG格式三维模型的重复利用。本文首先分析了DWG三维模型格式,而后利用DWG.SDK二次开发包,实现了将DWG三维模型转换为X三维模型的方法并通过实例对该方法进行了验证,该方法拓宽了DWG三维模型的应用范围。     

大场景地形三维逼真显示的一种方法

介绍了一种如何根据DEM三维位置进行三维逼真显示的实现方法,根据三维变换原理将三维位置转换成平面二维坐标,参考Phong光照模型,考虑了地形高度而计算光照强度,对显示中遇到的侧面显示和消隐问题进行了阐述,通过干涉SAR生成的DEM进行了大场景三维逼真显示,说明了方法的可行性.     

基于GML3.0与Direct3D的三维地形可视化研究与实现

三维地形可视化是三维GIS中的重要内容,本文分析了当前实现三维地形可视化的主要方法,对地理标记语言GML3·0以及三维图形库Direct3D进行了研究,并提出了利用GML3·0对空间地理数据进行编码以及利用Direct3D显示三维地形的方法,最后基于以上研究成果完成了一个三维地形可视化原型系统应用实例。     

Real-time fusion of multiple videos and 3D real scenes based on optimal viewpoint selection

3D real scenes are a digital virtual space that represents and portrays the real world in a photorealistic, three-dimensional, and sequential manner. Existing methods for constructing and updating 3D models, such as oblique photography and laser scanning, are difficult to meet the demand of perceiving the real world intuitively, dynamically, and in real time. In recent years, the method of integrating rapidly rising video data and 3D models has become increasingly popular. Compared with existing methods, it enhances the real-time perception of 3D scenes by taking advantage of the real-time character of videos and the intuitive character of 3D models. In this article, we propose a real-time fusion method of multiple videos and 3D real scenes based on optimal viewpoint selection. To begin, 3D reconstruction and video camera calibration were used to prepare the basic data for the fusion of videos and 3D model. Second, a visible-surface detection-based video space restoration method was provided, and the overlapping region between multiple videos was determined. Third, to split the overlapping region into the corresponding camera spaces, a segmentation method based on optimal viewpoint selection was given. Finally, the 2D videos were dynamically fitted to the 3D model using the dynamic texture mapping method, while accomplishing the fusing and rendering of the 3D real scene. After experimental verification, the overall effect of the multiple videos and 3D real scene fusion system implemented using the method proposed in this article is better, while the algorithm is less time-consuming and efficient in rendering.     

小区域景观的三维可视化

现实世界的复杂性决定了其在计算机中表达的复杂性,三维模型的构建成为3DGIS中亟待解决的一个核心问题。探讨了三维建模思想以及建模方法,并以ArcGIS和SketchUp交互建模方法为例,论述了三维建模流程以及注意事项,通过模型库的构建,提高了该方法在小区域内景观的三维快速构建效率,所得的模型为3DGIS提供了数据源。实践表明,在有限的经济、技术等条件下,该方法具有较强的可行性和实用性。     

一种三维GIS与虚拟现实系统集成方法

分析了三维GIS与虚拟现实系统集成,提出了一种虚拟现实系统与三维GIS的集成方法,实现了两个系统之间的数据互操作。