三維測體技術(shù)

目前，室內(nèi)場景三維測圖常采用昂貴的LiDAR激光掃描儀，需提前設(shè)置拍攝站點和標(biāo)靶，掃描前期準(zhǔn)備工作較長。本項目針對現(xiàn)有技術(shù)中離線測圖存在的不足，本項目提供了一種基于Kinect和流媒體技術(shù)的實時三維測圖方法，具有輕便、靈活、成本低廉；實時測圖；前期工作耗時少，掃描效果好等優(yōu)點。課題組按照計劃對室內(nèi)三維地圖構(gòu)建進(jìn)行了深入研究，研究了基于FNEA多尺度聚簇的初始約束網(wǎng)構(gòu)建，基于層次圖模型的實時聯(lián)合平差算法，帶空間范圍約束的特征點最鄰近查詢索引等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了一套有利于的Kinect實時三維測圖設(shè)備，初步形成“多視照片全局約束，Kinect局部精細(xì)建?！奔夹g(shù)體系，可實現(xiàn)面向LiDAR、照片和Kinect數(shù)據(jù)的室內(nèi)三維場景的拼接合并。項目發(fā)表SCI論文1篇，獲得國家發(fā)明專利授權(quán)3項，EI論文1篇，培養(yǎng)博士生1名，碩士生1名，組織召開國際會議1次，參與國際會議2次，為全息位置地圖三維構(gòu)建提供了框架支撐，并將相關(guān)技術(shù)擴(kuò)展到了室內(nèi)定位和室內(nèi)三維行為識別方面，在武漢市公安局犯罪現(xiàn)場重建進(jìn)行了初步試用。項目后續(xù)研究成果將持續(xù)發(fā)表，目前還有1篇SCI論文和1篇EI論文進(jìn)入編輯部終審，待出版專著1部。 2100433B

1、質(zhì)量：包括掃描儀、POS系統(tǒng)、存儲控制系統(tǒng)在內(nèi)系統(tǒng)總重（不含全景相機(jī)）小于10KG； 2、分辨率：不低于50萬點/秒的掃描速度； 3、精度：絕對精度不低于5cm，相對精度不低于1cm； 4、存儲設(shè)備容量不低于128GB； 5、激光掃描儀系統(tǒng)： （1）掃描范圍：不低于300°； （2）標(biāo)準(zhǔn)測程：100m及以上； （3）激光安全等級1級，人眼安全； 6、POS單元： （1）陀螺零偏穩(wěn)定性：0.5°/hr （2）POS數(shù)據(jù)更新頻率：200Hz； （3）姿態(tài)精度：不低于 0.035° （4）航向精度：不低于0.15° 7、成像系統(tǒng)：像素不低于4500萬，連續(xù)拍攝不低于5張/秒。 8、數(shù)據(jù)處理移動工作站： （1）CPU：酷睿i7-7820HK，內(nèi)存：不低于32GB； （2）硬盤：1T SSD 1T SATA； （3）顯卡：獨立顯卡，GTX1080。

Kinect作為新型RIM（Range Imaging）相機(jī)的杰出代表，具有獨特的數(shù)據(jù)特點，以其為切入點，發(fā)展RIM相機(jī)在線三維測圖技術(shù)，對室內(nèi)導(dǎo)航具有重要意義?，F(xiàn)有Kinect技術(shù)進(jìn)行大場景三維測圖時，相機(jī)連續(xù)定位易出現(xiàn)累計誤差，導(dǎo)致模型重建不精確。針對該問題，本課題以多視照片全局約束，Kinect局部精細(xì)建模為總體指導(dǎo)思想，提出利用高清多視照片的寬視場信息預(yù)先構(gòu)建閉環(huán)模式的全局約束網(wǎng)，來對Kinect建模過程進(jìn)行全局控制，通過突破Kinect局部精細(xì)模型在全局約束網(wǎng)中的粗定位和實時平差關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)精確可控的在線測圖。通過研究全局約束網(wǎng)構(gòu)建方法、基于質(zhì)量檢查的Kinect定位失效判斷、輔助定位點支持的啟發(fā)式重定位、Kinect與高清照片的實時平差算法，形成定位失效判斷-輔助粗定位-平差精定位技術(shù)鏈條，豐富RIM相機(jī)測圖理論與方法體系，提升室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境下快速三維測圖的應(yīng)用價值。