融合激光点云的城市级高精度建模技术北大核心CSCD

实景三维建模目前存在因影像缺失导致的部分地物模型变形、拉花及建筑物底部纹理模糊的问题。针对倾斜摄影测量和车载激光点云两种数据源在构建高质量、高精度的城市级三维模型中存在的不足与缺陷,本文提出了利用TerraSolid软件将两者所获取的点云进行融合而后建模的主要技术流程和方法。结果表明,激光点云弥补了倾斜摄影测量盲区的几何结构,使三维模型地面更平整光滑,建筑物底部棱角、线条更加锐利清晰;将车载激光点云与倾斜摄影测量进行有机结合,可有效弥补采用单一数据源制作三维模型存在的缺陷,提高模型精细度。     

多源点云数据融合的建筑物精细化建模

三维建模技术能够实现建筑物的数字化存档,在古建筑保护与修复和现代建筑规划与改造中具有不可替代的作用。针对倾斜摄影测量和三维激光扫描建模技术中建筑物模型存在的问题,本文提出了一种倾斜摄影测量和三维激光扫描生成三维点云模型相融合的建筑物精细化建模方法。选用无人机和三维激光扫描仪作为试验设备,利用ContextCapture、SCENE软件完成点云拼接、生产和编辑,通过ICP算法完成点云精细匹配,实现多源点云数据融合建模;对比单一建模方法模型,从纹理结构和模型精度两方面对融合建模模型进行质量评价。结果表明,融合建模模型纹理清晰,几何结构完整,模型距离中误差和高差中误差的均值均低于倾斜摄影测量模型的值,接近三维激光扫描模型。     

多分辨率倾斜影像与GeoSLAM激光点云融合精细化建模方法

针对无人机常规倾斜影像建模过程中存在的拉花、空洞、地物悬浮等问题,提出了多分辨率倾斜影像融合GeoSLAM激光点云进行精细化建模的方法。该方法选用无人机和GeoSLAM激光扫描仪采集数据,将多分辨率倾斜影像匹配点云与激光点云进行拼接、点云配准、噪点过滤处理,通过重建大师软件完成倾斜影像和激光点云数据融合建模,并从模型精度、纹理结构上对融合建模模型进行质量评价。结果表明：融合后的三维模型几何结构完整,细节纹理清晰,模型精细度明显提升。     

多源数据融合在广府古城三维重建中的应用

由于传统倾斜摄影在数据采集过程中,存在物体遮挡、航摄盲区等客观因素限制,造成三维模型扭曲、空洞、纹理拉花等问题,选择采用激光点云与倾斜摄影多源数据相融合的方式进行古建筑物精细化建模,可改善三维模型的视觉效果与精度,扩展成果应用领域。本文以广府古城历史街区为例,通过对倾斜摄影、机载激光雷达、地面手持雷达及无人机补拍等多源数据进行融合,实现了三维实景精细化建模,获得较好的试验效果。     

地面点云与倾斜摄影融合精细化实景建模研究

三维地图模型越来越广泛地被应用于三维城市设计、城市规划。随着无人机的迅速发展,为倾斜摄影测量提供了新的平台。然而单纯使用无人机倾斜摄影测量进行三维地图模型的生产,在屋檐、门廊等局部遮挡的部位,无法构建出建筑物的轮廓。本文针对无人机倾斜摄影测量的不足,探讨利用ICP算法对地面点云进行配准,从而将配准后的地面激光点云与无人机倾斜摄影融合,实现精细化建模的可行性。结果表明：通过ICP算法,可以实现地面激光点云与无人机倾斜摄影测量数据的高精度配准,避免因两者数据无法融合到一起而导致模型分层的现象。配准后的地面激光点云与无人机倾斜摄影测量数据进行精细化建模,消除了无人机在空中因遮挡无法全面获取建筑物航测数据的影响,生产的三维地图模型在遮挡的屋檐及门廊下的建筑物纹理清晰,几何结构完整。     

基于多源数据融合的复杂区域文物三维重建应用

文物数字化是进行文物保护和文物修缮的重要数据。由于部分文物所处环境较为复杂，导致文物数字化过程中单一数据源模型建设受到一定的限制。本文采用基于倾斜摄影数据、贴近摄影测量数据和地面三维点云数据的空地多源数据融合精细建模技术进行复杂区域文物三维模型建设。试验结果表明，多源融合精细化模型可有效解决单一数据源模型存在的扭曲变形、模型粘连、模型空洞等问题，同时对文物表面纹理表达有着更大的优势。     

一种基于无人机倾斜摄影的高精度单体三维建模方法

传统倾斜摄影测量在同时获取正射和倾斜影像数据时,往往对建筑物低空立面纹理采集不够精细,且多数建筑物或地物模型毗连成片,不利于单独管理与使用。鉴于此,提出了一种高精度单体三维建模方法。首先结合建筑物几何特征和分辨率需求,研究三维环绕式航线设计方案,采集覆盖全局的高分辨率影像数据;然后将倾斜摄影模型的点云划分为虚拟网格,并将每个虚拟网格中的点云视为一个整体,通过设置高差提取建筑立面的点云,经点云分类处理,进一步提取轮廓信息;最后通过提取轮廓线相交三角形,实现单个建筑模型的三维构建。结果表明,该方法能自动、高效地单体化构建倾斜摄影建筑模型,对工程建设与发展具有一定的应用价值。     

基于倾斜摄影测量的油库精细三维建模方法研究

倾斜摄影测量三维建模技术对预防油库突发性危险监测具有较大作用,但其部分三维模型精度不能满足信息化平台精细模型的需求.本文针对无人机低空倾斜摄影测量在油库模型建模过程中存在的油罐三维模型漏洞、消防栓模型扭曲、油管模型变形等问题,提出一种基于倾斜摄影测量与多源数据融合的三维建模方法.实践表明:该方法能够解决模型漏洞、模型细节粗糙、模型纹理模糊等问题,可为"数字城市"提供信息化平台并得到应用.     

基于多源数据融合的高精细实景三维建模技术

针对大面积错综复杂的油气管道建立高精细实景三维模型,常规的倾斜摄影数据获取方法对于复杂构件及微地貌,在后期建模效果上精细度得不到保证。多源数据融合建模是对倾斜摄影建模方法的进一步探索,此方法有效解决纹理细节、模型逼真等方面存在的问题,并且在实际生产中达到了"高精细、高效率、低成本"的目的。     

基于贴近摄影测量技术的实景精细建模

近年来,随着倾斜摄影技术以及建模软件的不断成熟,实景三维建模技术取得了迅速的发展与广泛应用.但受到航摄死角、地物遮挡以及影像错误匹配等影响,通过倾斜摄影技术构建的实景模型存在局部几何结构粗糙、空洞等现象.本文主要研究基于航空摄影测量和贴近摄影测量技术采集影像,并利用实景三维建模技术将无人机影像处理得到的点云与贴近地面采集的地面影像处理后得到的点云融合进行精细化实景建模.并以山西省大同市煤炭地质公园试验数据为例,融合无人机倾斜影像数据与贴近地面影像数据,使用Context Cap-ture(原名Smart 3D)处理软件进行点云融合局部精细建模,使模型精细化程度大大提高,能够真实反映地形地貌.     

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.     

基于倾斜影像的三维城市自动建模

针对传统的基于三维GIS和CAD三维建模技术存在人工干预多、建模速度慢、成本高,不适用于大规模城市三维建模等问题,基于激光点云数据建模技术无法直接获取刚性模型纹理,建模成本高等问题,对目前应用较为广泛的基于倾斜影像三维建模技术的技术要点进了研究。该技术以倾斜多视影像为基础,借助于多视影像特征提取与定向技术、密集匹配与三维重建技术、纹理贴图技术进行三维建模。该方法综合运用计算机视觉技术、摄影测量技术,在保证三维模型定位精度高、纹理细节好的同时,节省人力物力,适用于大规模城市三维建模。     

基于 Lidar 数据和倾斜摄影的城市三维模型构建

针对传统建模方式建模效率低、模型纹理不够丰富真实等缺点,阐述一种以机载Lidar技术来获取地面点高精度的三维坐标、用倾斜摄影测量为三维建模提供纹理的一种新兴的三维建模方式。实验表明,该建模方式不仅工作效率高、真实反应城市空间布局,而且定位精度高、具备可量测分析功能等,同时提供DOM,DEM,点云数据,倾斜影像等数据。     

空地一体精细化三维模型构建方法

无人机倾斜摄影测量技术因其成本低、效率高,成为大场景三维重建的首选,而在倾斜摄影三维重建中常常伴随着模型变形、纹理缺失等。本文基于低空倾斜摄影测量技术建设三维数字化校园,针对重建后不同类型地物出现的问题,提出了融合多种建模手段的技术优势通过空地一体、虚实结合来构建精细化三维模型的方法,对低空倾斜摄影三维模型的精细化建模具有重要的参考意义。     

一种近景倾斜摄影的三维建模盲区自动修复技术

近景倾斜摄影中存在航摄死角引起的三维模型结构粘连和失真问题,提出了一种倾斜摄影三维模型盲区自动修复技术.该技术基于大量近景影像,采用特征线匹配、点云匹配、纹理映射等影像处理技术填充倾斜摄影产生的盲区,从而进一步优化相应近地模型结构和纹理,实现精细化重构,解决了倾斜摄影模型难以近地浏览等问题.对比实验表明,提出的方法对近...     

地面激光扫描联合无人机影像的三维模型重建

为了研究精细三维模型的重建方法,本文采用地面三维激光扫描仪采集地物立面点云,利用无人机倾斜摄影技术生成地物顶部和立面点云,滤除无人机的地面点云后,将二者精配准形成完整的地物点云。通过融合后的点云重建三维建筑物模型和景观小品模型,再从激光点云中过滤出地面点类构建地面模型,将三种模型组合成为完整的三维场景。建模结果表明,所融合点云的相对位置精度为9cm,该建模方法可以保证融合点云数据的完整性和三维模型的准确性,为三维模型的精确重建提供了一种新思路。     

一种倾斜摄影测量空地融合三维高精度建模方法

无人机倾斜摄影测量及实景三维建模可以弥补传统航空摄影测量方式获取地表建筑物侧面纹理的不足,同时建模效率与纹理真实性要远高于传统人工三维建模,成为当下测绘专业实景三维建模的关键技术方式。但是,由于无人机从空中获取的多视角影像中仍存在一定视角缺陷,导致建筑物外立面所建模型存在一定质量问题。本文提出的空地融合倾斜摄影测量建模方案是通过低空无人机与地面摄影的方式获得建筑物外立面更精准的影像,弥补无人机倾斜摄影测量在因遮挡问题造成获取的影像数据源不足及分辨率低等问题,提高外立面纹理细节与精度,将如此获得的多源影像进行融合建模,可明显提高建模的效果与质量。     

三维激光扫描仪在建筑物精细重建中的应用

数字城市建设的不断推进和三维数据采集技术的发展,对城市中重点地区建筑模型的精细程度提出了更高的要求。目前在大规模城市三维建模中,地面激光扫描与倾斜摄影测量联合建模的方法因其建模效率高被广泛应用。但其模型精细程度不能满足重点地区建筑物建模精细度的要求,因此采用多源点云融合进行小区域高精度的三维建模。融合建模虽然模型精细度较高,但前期点云数据处理工作量较大,影响建模效率。本文提出一种建筑物精细建模的方法,并通过实际数据进行验证对比。结果表明,该方法在实现建筑物精细建模的同时,提高了密集点云的自动化处理程度和建模效率。     

无人机空地一体化建模技术

基于大疆无人机Phantom 4 RTK设备,探索空地一体化建模技术。本文选择了哈尔滨地区一试验区,通过大疆Phantom 4 RTK设备进行倾斜摄影数据采集及近地面补拍的方式获取影像,利用Context Capture进行数据加工处理,基于已有像控点进行精度分析。实验表明,大疆Phantom 4 RTK设备是一种有效的倾斜摄影获取手段,可以解决近地面数据缺失情况,提高模型质量和精细度,可为实景三维模型在城市综合管理方面提供更加逼真的三维地理信息数据。     

三维激光扫描与倾斜摄影测量的滑坡隐患点三维建模

基于无人机倾斜摄影测量技术和地面三维激光扫描技术相融合的空地一体数据采集处理技术获取地表滑坡体的三维数据。结合北京市延庆区京礼高速一处典型的滑坡隐患点,通过对地面三维激光点云数据和无人机倾斜摄影测量点云数据进行矢量化融合处理,生成滑坡体的DEM(数字高程模型)、DOM(数字正射模型)以及三维实景模型,可为地质灾害体三维建模提供参考。