[发明专利]一种针对城市建筑的实景三维建模方法

摘要

本发明涉及三维建模技术领域，公开了一种针对城市建筑的实景三维建模方法。通过将航空倾斜摄影测量与地面车载移动测量进行有机的结合，进行空地一体化地全方位空间信息的提取和处理，从而可快速建立城市建筑实景三维模型，最大限度地弥补航空倾斜摄影在近地面的不足，充分发挥车载移动测量在近地面的优势。

主权项

1.一种针对城市建筑的实景三维建模方法，其特征在于，包括如下步骤：S101.获取建模数据：一方面利用航空倾斜摄影系统获取待建模区域的多视角倾斜航空影像和同步记录的机载POS数据，所述多视角倾斜航空影像包括正视角航空影像和侧视角倾斜航空影像，另一方面利用车载移动测量系统获取待建模区域的车载移动测量影像和同步记录的车载POS数据，所述车载移动测量影像包括车载数字相机在车辆行驶过程中获取的影像；S102.对建模数据进行预处理：一方面对所述多视角倾斜航空影像和所述机载POS数据进行处理，依次获取待建模区域的数字表面模型数据、数字高程模型数据和数字正射影像数据，另一方面对所述车载移动测量影像和所述车载POS数据进行处理，获取所述车载移动测量影像的定向元素；S103.构建建筑物几何模型：先获取待建模区域的建筑物几何边框，然后将所述建筑物几何边框与所述数字表面模型数据和所述数字正射影像数据进行配准和套合，完成建筑物几何模型的构建；S104.提取建筑物纹理：针对各个建筑物，一方面将该建筑物的各个顶点投影至正视角航带影像中，获取建筑物顶面纹理，所述正视角航带影像为倾斜摄影飞行航带中所有正视角航空影像的影像集合，另一方面从所有侧视角倾斜航空影像中选取成像角度最佳且无遮挡的影像作为建筑物侧面纹理；S105.建筑物实景三维模型建立：针对各个建筑物，先将对应的建筑物顶面纹理和建筑物侧面纹理映射到该建筑物的几何模型上，然后判断该建筑物侧面是否存在细节不清晰或纹理模糊的待修正区域，若存在，则截取与该建筑物几何模型侧面相对应的且具有定向元素的车载移动测量影像，来对所述待修正区域进行修正，得到具有精细纹理信息的建筑物实景三维模型；在所述步骤S105中，通过截取该车载移动测量影像来对所述待修正区域进行修正的步骤包括如下S801～S803：S801.截取与建筑物几何模型侧面相对应的所有车载移动测量影像，然后对所述车载移动测量影像定位定向，再然后将其转换至多视角倾斜航空影像的物方空间坐标系中；S802.选取建筑物几何模型侧面，并获取模型面角点的物方坐标(X1、Y1、Z1)，根据已知车载移动测量影像的内、外方位元素及其本身的投影框物方坐标(X2、Y2、Z2)，判断每张车载移动测量影像与该建筑物几何模型侧面是否空间相交，筛选出与该建筑物几何模型侧面空间相交的所有车载移动测量影像，构成车载移动测量影像集；S803.利用共线条件方程，计算出所选建筑物 几何模型侧面在所述车载移动测量影像集中每张影像上的投影像点坐标(x,y)，通过筛选算法并按照影像质量及影像投影面最优原则对所述车载移动测量影像集进行影像排序，选择最优车载移动测量影像的纹理，并计算出纹理坐标，最后将计算出的纹理坐标映射到所选建筑物几何模型侧面上，实现对所述待修正区域的修正。