[发明专利]一种全景实景立体测量方法

权利要求书

1.一种全景实景立体测量方法，其特征在于包括以下步骤：

采集全景实景图像并记录图像采集点的地理信息数据；

在计算机上创建全景实景立体测量平台；

测量现实场景景物的轮廓数据以及地理信息，建立场景三维模型；

将场景三维模型导入全景实景立体测量平台；

有机融合场景三维模型和全景实景图像，从而实现场景的立体测量。

2.按照权利要求1所述的全景实景立体测量方法，其特征在于：所述采集全景实景图像并记录图像采集点的地理信息包括：

搭建数据采集平台，对全景实景图像数据、地理信息数据进行采集；

将每帧全景实景图像数据与该帧所对应的地理信息数据以连续方式存储于数据采集存储器并转存到数据管理器中的数据存储单元，在数据存储单元中将所存储的每帧图像数据的存盘路径与该帧对应的地理信息数据建立关系表并存储于数据库单元中。

3.按照权利要求1所述的全景实景立体测量方法，其特征在于：所述在计算机上创建全景实景立体测量平台包括：

采用3D图形程序接口建立三维空间，在该三维空间中创建全景实景显示外幕；

在上述三维空间中创建虚拟地面，并标定用户视点、虚拟地面以及全景实景显示外幕之间位置关系；

标定三维空间与现实世界尺寸的转换关系。

4.按照权利要求3所述的全景实景立体测量方法，其特征在于：所述在该三维空间中创建全景实景显示外幕为：

首先绘制场景显示外幕；然后将采集到的全景实景图像数据利用3D图形程序接口纹理映射到场景显示外幕，得到全景实景显示外幕。

5.按照权利要求3所述的全景实景立体测量方法，其特征在于：所述标定用户视点、虚拟地面以及全景实景显示外幕之间位置关系为：

在已建好的虚拟地面上绘制平行直线，其延伸方向与全景实景显示外幕上显示的全景实景图像中景物的平行直线的延伸方向相一致；

调节虚拟地面和用户视点在三维空间中的高度，当从用户视点观测虚拟地面上的平行直线与全景实景显示外幕上显示的全景实景图像中景物的平行直线相平行时，再进一步调节虚拟地面上平行直线之间的距离；当虚拟地面上平行直线与全景实景图像中景物的平行直线完全重合时，则透视关系标定完毕，从而确定用户视点、虚拟地面以及全景实景显示外幕之间位置关系。

6.按照权利要求3所述的全景实景立体测量方法，其特征在于：所述标定三维空间与现实世界尺寸的转换关系包括：

将用户视点、虚拟地面以及全景实景显示外幕在三维空间中的相对高度固定，并将用户视点在三维空间的位置与全景实景显示外幕之间的相对位置固定；

测量现实世界中某景物的实际尺寸，并利用全景实景图像与三维空间的透视关系获取该景物在三维空间中的尺寸，该景物的实际尺寸与其在三维空间中的尺寸的比例关系即为所构建的三维空间与现实世界的尺寸转换关系。

7.按照权利要求1所述的全景实景立体测量方法，其特征在于：所述将场景三维模型导入全景实景立体测量平台包括：

将已经建立好的场景三维模型文件进行存储，得到场景三维模型的原始数据；将这些原始数据利用程序接口读入全景实景立体测量平台中的三维空间；将全景实景图像初始拍摄点在场景三维模型中所在的位置与三维空间中全景实景显示外幕拍摄点在虚拟地面上投影位置进行对准，并调整场景三维模型在全景实景立体测量平台三维空间中的方向，使场景三维模型与全景实景显示外幕上的图像透视关系对准，实现场景三维模型的导入。

8.按照权利要求1所述的全景实景立体测量方法，其特征在于：所述有机融合场景三维模型和全景实景图像为：

将场景三维模型在全景实景立体测量平台的三维空间中进行透明化处理，使全景实景图像上的所有信息按照已经标定好的在三维空间中全景实景显示外幕上所显示图像与场景三维模型之间的透视关系，全部透射到场景三维模型的表面。

9.按权利要求1所述的全景实景立体测量方法，其特征在于：所述场景的立体测量通过以下方法实现：

在创建好的三维空间里，拾取场景中景物上的点在三维空间中的坐标；通过已经标定好的三维空间与现实世界之间地理信息的对应关系得到三维空间坐标在现实世界中的真实的地理信息数据，利用这些数据在建立好的虚拟环境中对现实世界进行模拟测绘。

10.按照权利要求9所述的全景实景立体测量方法，其特征在于：所述三维空间与现实世界之间地理信息的对应关系通过以下方法得到：

将全景实景图像的初始拍摄点的实测地理信息数据作为全景实景立体测量平台三维空间显示场景中的基准点的地理信息数据；通过三维空间中其他点与该基准点之间的空间位置关系以及标定好的三维空间与现实世界尺寸转换关系求得它们在现实世界中的经度、纬度及海拔高度。