地面激光雷達(dá)與攝影測量三維重建

第1章 緒論

1．1 激光雷達(dá)測量的概念

1．2 攝影測量的概念

1．3 多源數(shù)據(jù)三維重建

1．4 激光雷達(dá)與攝影測量三維重建的比較

1．5 地面激光雷達(dá)與攝影測量三維重建的應(yīng)用領(lǐng)域

思考題

第2章 激光雷達(dá)點(diǎn)云

2．1 地面激光雷達(dá)測量系統(tǒng)

2．2 地面激光雷達(dá)測量數(shù)據(jù)獲取

2．3 點(diǎn)云去噪

2．4 點(diǎn)云平滑

2．5 激光雷達(dá)測量數(shù)據(jù)

思考題

第3章 攝影測量

3．1 影像獲取

3．2 影像匹配

3．3 影像點(diǎn)云

3．4 攝影數(shù)據(jù)

思考題

第4章 三維點(diǎn)云配準(zhǔn)

4．1 激光點(diǎn)云配準(zhǔn)的概念

4．2 基于幾何特征配準(zhǔn)

4．3 迭代最近點(diǎn)配準(zhǔn)

4．4 多站整體配準(zhǔn)

4．5 激光雷達(dá)點(diǎn)云自動配準(zhǔn)

4．6 影像點(diǎn)云與激光點(diǎn)云配準(zhǔn)

思考題

第5章 點(diǎn)云融合與分割

5．1 點(diǎn)云去冗

5．2 點(diǎn)云抽稀

5．3 點(diǎn)云簡化

5．4 點(diǎn)云分割

思考題

第6章 幾何重建

6．1 幾何重建的概念

6．2 基本體素

6．3 旋轉(zhuǎn)體

6．4 不規(guī)則三角網(wǎng)

6．5 結(jié)構(gòu)實體幾何

6．6 深度圖像

思考題

第7章 紋理重建

7．1 影像定向

7．2 點(diǎn)云紋理

7．3 基于深度圖像的紋理映射

7．4 紋理接邊

7．5 紋理鑲嵌

思考題

第8章 激光雷達(dá)與攝影測量三維重建軟件

8．1 軟件總體構(gòu)架

8．2 總體功能設(shè)計

8．3 數(shù)據(jù)管理與可視化

8．4 軟件界面設(shè)計

思考題

第9章 工程應(yīng)用

9．1 國家體育場安裝數(shù)字化測量與三維建模

9．2 天津西站站房工程三維建模

9．3 故宮古建筑三維重建

9．4 后母戊鼎精細(xì)三維重建

思考題

參考文獻(xiàn)2100433B

三維建模在文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)、智慧城市建設(shè)與管理、建筑全生命周期管理、大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)建筑物建造、大型工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)等行業(yè)中的需求越來越迫切，激光雷達(dá)和攝影測量是有效的三維數(shù)據(jù)獲取手段，但單獨(dú)使用均存在不可避免的缺陷。激光雷達(dá)與攝影測量三維重建的目的在于將二者有機(jī)結(jié)合，取長補(bǔ)短，實現(xiàn)復(fù)雜場景和對象的精細(xì)三維重建。

《地面激光雷達(dá)與攝影測量三維重建》系統(tǒng)介紹激光雷達(dá)點(diǎn)云獲取、攝影測量影像匹配及二者配準(zhǔn)融合的基本原理與方法，進(jìn)一步介紹點(diǎn)云分割、幾何建模與紋理建模的一般方法及三維重建軟件的基本功能，最后給出典型的工程應(yīng)用實例。

《地面激光雷達(dá)與攝影測量三維重建》可作為工程測量、攝影測量、三維地理信息系統(tǒng)相關(guān)專業(yè)的本科教材，也可作為計算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的研究開發(fā)人員、建筑遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)的工程技術(shù)人員、相關(guān)專業(yè)教師和研究生的參考用書。

因像空間輔助坐標(biāo)系是右手系，地面測量坐標(biāo)系是左手系,給地面點(diǎn)由像空間輔助坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到地面測量坐標(biāo)系帶來了困難，為此，需要在上述兩種坐標(biāo)系之間建立一個過渡性坐標(biāo)系，稱為地面攝影測量坐標(biāo)系。

地面攝影測量坐標(biāo)系，用D-XYZ表示，其坐標(biāo)原點(diǎn)在測區(qū)內(nèi)某一地面點(diǎn)上,X軸大致與航向一致的水平方向，Y軸與%軸正交,2軸沿鉛垂方向;構(gòu)成右手直角坐標(biāo)系。攝影測量中，首先將地面點(diǎn)在像空間輔助坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成地面攝影測量坐標(biāo),再轉(zhuǎn)換為地面測量坐標(biāo)系。2100433B

多基線數(shù)字近景攝影測量系統(tǒng)（Lensphoto）屬于地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域最新數(shù)字近景攝影測量應(yīng)用軟件。它是近幾十年來首次在理論上突破了傳統(tǒng)近景攝影測量原理，以計算機(jī)視覺替代傳統(tǒng)的人眼雙目視覺原理而獲得實質(zhì)性發(fā)展的一套全數(shù)字近景攝影測量系統(tǒng)。

它能對普通單反數(shù)碼相機(jī)獲得的影像，完成從自動空三測量到測繪各種比例尺的線劃地形圖的生產(chǎn)，及對普通數(shù)碼相機(jī)所獲的近景影像進(jìn)行快速精密三維重建；并可作為直接由地面攝影的數(shù)字影像中獲取測繪信息的軟件平臺。它填補(bǔ)了國內(nèi)國際近景攝影測量技術(shù)五十多年無實質(zhì)性發(fā)展的空白，是一項應(yīng)用前景遠(yuǎn)大的測量新技術(shù)。

內(nèi) 容 提 要

本書包括對地面工程的地面立體攝影測量和非地形的近景攝影測量，系統(tǒng)地闡述了工程與近

景攝影測量的基本理論，并結(jié)合三十多年的實踐與教學(xué)，適當(dāng)?shù)亓信e了一些實際應(yīng)用的例子，以便

使讀者參照本書所述內(nèi)容，在理論上可以達(dá)到應(yīng)知應(yīng)會；在實踐上能解決有關(guān)的技術(shù)問題。

本書可以作為地質(zhì)、煤炭、冶金、水電、水土保持、交通、建筑、考古、船舶及宇宙器制造等專業(yè)

的教材；也可供地學(xué)科學(xué)考察、變形觀測試驗、大氣污染和醫(yī)學(xué)等有關(guān)的科學(xué)研究人員參考。