基于無(wú)人機(jī)影像建筑物三維模型重建方法

本文提出一種實(shí)際、方便快捷地基于2維照片進(jìn)行建筑物三維重建的方法。首先對(duì)普通相機(jī)拍攝的照片采用尺度不變特征（sift）完成特征點(diǎn)的提取與描述,采用高斯算法過(guò)濾掉最鄰近匹配產(chǎn)生的錯(cuò)誤匹配點(diǎn),求出相機(jī)的投影矩陣,根據(jù)后方交會(huì)求得點(diǎn)云數(shù)據(jù),由用戶選擇需要建模的輪廓,貼上紋理,完成三維建筑物模型的構(gòu)建。試驗(yàn)證明,該方法僅使用普通的照片,通過(guò)簡(jiǎn)單的人工操作,即可完成復(fù)雜的三維模型重建工作,非專業(yè)認(rèn)識(shí)也可以十分迅速的從二維照片中建立完整的三維模型。

本論文介紹了一種基于機(jī)載lidar技術(shù),快速獲取建筑物三維模型的快速構(gòu)建方法。首先,將高密度的點(diǎn)云數(shù)據(jù)通過(guò)濾波及相應(yīng)的數(shù)學(xué)算法,得到了建筑物的點(diǎn)云信息；其次,利用獲取到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行精細(xì)提取,分別構(gòu)建特征線與特征面,采用7參數(shù)建筑物模型的方法,實(shí)現(xiàn)了建筑物的三維建模；最終,利用這種方法得到了場(chǎng)景中所有建筑物的快速重建。

地物三維模型是地理要素和景觀的三維表達(dá),是地物幾何、紋理、屬性信息的集成。由于其所含地理信息的豐富性及空間表達(dá)的逼真性,地物三維模型在城市空間信息管理、城市空間形態(tài)和分布的計(jì)算分析與模擬等眾多應(yīng)用中呈現(xiàn)出巨大的潛力,使其成為\"智慧城市\(zhòng)"建設(shè)的重點(diǎn)。文章研究了基于多源數(shù)據(jù)的大型建筑物室內(nèi)外一體化三維建模的地物數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容,以及基于3dmax的室內(nèi)外場(chǎng)景的精細(xì)化建模方法,并對(duì)天津師范大學(xué)室外場(chǎng)景以及體育館室內(nèi)場(chǎng)景和全空間管網(wǎng)進(jìn)行三維建模實(shí)驗(yàn)。

建筑物是地震災(zāi)害的重要受災(zāi)體,準(zhǔn)確的建筑物空間分布信息是災(zāi)害評(píng)估、應(yīng)急救援及震后重建的重要依據(jù)。建筑物基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取主要靠野外調(diào)查,耗時(shí)耗力,為更好的獲取建筑物的高精度數(shù)據(jù),本文中采用傾斜攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行區(qū)域建筑物三維模型構(gòu)建,為研究區(qū)建筑物數(shù)據(jù)的獲取提供支持。以無(wú)人機(jī)低空影像采集平臺(tái)采集的吐魯番市主城區(qū)影像信息為基礎(chǔ),基于軟件平臺(tái)進(jìn)行航片信息與pos信息的空三解算,計(jì)算出密集的三維點(diǎn)云、數(shù)字正射影像及不規(guī)則三角網(wǎng),進(jìn)而完成研究區(qū)建筑物三維模型的構(gòu)建。結(jié)果表明:此方法構(gòu)建的三維模型能夠反映區(qū)域真實(shí)地物地貌,數(shù)據(jù)處理過(guò)程全自動(dòng)化,大大提高了生產(chǎn)效率。建立的研究區(qū)建筑物三維模型精度較高,可用于區(qū)域建筑物基本信息的識(shí)別,補(bǔ)充了現(xiàn)有數(shù)據(jù)獲取主要依靠野外調(diào)查的不足,數(shù)據(jù)獲取方式簡(jiǎn)單、省時(shí)省力。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,無(wú)人機(jī)航拍在我國(guó)得到了廣泛運(yùn)用.無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展為室外場(chǎng)景的三維建模提供了諸多便利,本文著重從無(wú)人機(jī)航拍在室外場(chǎng)景三維建模中的應(yīng)用和室外場(chǎng)景三維重建過(guò)程中無(wú)人機(jī)航拍圖像的數(shù)據(jù)處理等方面來(lái)研究.

對(duì)原始lidar點(diǎn)云數(shù)據(jù)采用謝別德法進(jìn)行內(nèi)插生成規(guī)則格網(wǎng)的數(shù)據(jù)形式dsm,利用雙次最小二乘法來(lái)進(jìn)行濾波分離地面點(diǎn)云和非地面點(diǎn)云形成dtm,從而得到了規(guī)則化的dsm.采用區(qū)域增長(zhǎng)法對(duì)規(guī)則化的dsm進(jìn)行分割,去除非建筑物點(diǎn)云,獲取建筑物點(diǎn)云信息.采用canny算子來(lái)將分割后的影像進(jìn)行建筑物邊緣的提取,采用基于hough變換檢測(cè)直線來(lái)對(duì)提取出的建筑物邊緣進(jìn)行規(guī)則化操作使其光滑均勻,最后使用e3de3.0軟件進(jìn)行建筑物三維模型的建立.

隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，二維數(shù)據(jù)已經(jīng)不能滿足需要，作為城市的最基本單位，建筑物的三維空間數(shù)據(jù)所能反映的信息更加豐富、直觀。本文從三維空間數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、建筑物三維數(shù)據(jù)模型建立和建筑物表面紋理獲取三個(gè)方面對(duì)建筑物三維數(shù)據(jù)模型構(gòu)建進(jìn)行了闡述，對(duì)提高城市信息管理與服務(wù)具有一定的意義。

基于三維模型的管路布置方法 作者：高志恒 作者單位：海裝重慶局,重慶,400071 刊名：四川兵工學(xué)報(bào) 英文刊名：sichuanordnancejournal 年，卷(期)：2011,32(2) 參考文獻(xiàn)(2條) 1.胡仁喜solidworks2007機(jī)械設(shè)計(jì)工程實(shí)踐2007 2.二代龍震工作室solidworks2007高級(jí)設(shè)計(jì)2008 本文鏈接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/periodical_scbgxb201102050.aspx

基于三維模型的管路布置方法 作者：高志恒 作者單位：海裝重慶局,重慶,400071 刊名：四川兵工學(xué)報(bào) 英文刊名：sichuanordnancejournal 年，卷(期)：2011,32(2) 參考文獻(xiàn)(2條) 1.胡仁喜solidworks2007機(jī)械設(shè)計(jì)工程實(shí)踐2007 2.二代龍震工作室solidworks2007高級(jí)設(shè)計(jì)2008 本文鏈接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/periodical_scbgxb201102050.aspx

主要圍繞無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)展開(kāi)研究,通過(guò)分析該技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn),結(jié)合其具體的技術(shù)組成等,探究該技術(shù)在新時(shí)期的具體應(yīng)用,明確其應(yīng)用方向和仍存在應(yīng)用潛力的方向,推動(dòng)無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用不斷推廣,提高新時(shí)期測(cè)量工作的效率和質(zhì)量。

傾斜攝影測(cè)量技術(shù)是近年來(lái)國(guó)際遙感領(lǐng)域發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù).傾斜攝影測(cè)量技術(shù)不僅能真實(shí)反映地物信息,而且通過(guò)定位技術(shù)、地理信息、影像信息,提高了航拍影像處理速度,從而自動(dòng)化建設(shè)三維模型.而智慧城市的建設(shè)過(guò)程中,需要三維模型的支撐,因此將傾斜攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用在智慧城市中,能提高三維建模的速度.

我國(guó)正處于城鎮(zhèn)化快速發(fā)展過(guò)程中,城鎮(zhèn)化帶來(lái)的城市人口、城市交通、城市環(huán)境等問(wèn)題日益突出.為了實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展,國(guó)家提出了智慧城市的理念.所謂的智慧城市就是利用先進(jìn)的信息技術(shù),對(duì)城市進(jìn)行智慧管理和運(yùn)行,促進(jìn)城市和諧發(fā)展.傾斜攝影測(cè)量技術(shù)結(jié)合了gps、圖像處理、攝影測(cè)量、gis等技術(shù),在高速飛行的物體上搭載gps、傾斜相機(jī)等傳感器和設(shè)備,能夠快速、全面、精確、實(shí)時(shí)地采集空間地理信息傾斜攝影.因此在國(guó)土安全、測(cè)繪、城市管理中應(yīng)用十分廣泛.鑒于此,本文就無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量在城市三維建模中的應(yīng)用展開(kāi)探討,以期為相關(guān)工作起到參考作用.

為滿足水利工程全生命周期管理需求，提出了利用無(wú)人機(jī)單鏡頭大重疊攝影與多角度傾斜攝影聯(lián)合作業(yè)模式．對(duì)河南汝陽(yáng)前坪水庫(kù)水利工程進(jìn)行實(shí)景三維建模，建立了一套水庫(kù)粗模和精模快速三維生成的技術(shù)流程，研究成果可為水利工程投資分析、工程設(shè)計(jì)、施工與安全質(zhì)量管理、庫(kù)區(qū)移民等基于bim技術(shù)的水利工程全生命周期管理提供技術(shù)支持。

三維城市模型(3dcm)的研究是近年來(lái)gis領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)研究熱點(diǎn),在交通、地質(zhì)、礦山、城市測(cè)繪、環(huán)保等方面有著十分重要的研究意義。對(duì)3dcm而言,目前還缺少一個(gè)統(tǒng)一、完備的數(shù)據(jù)模型,作者對(duì)gis的數(shù)據(jù)進(jìn)行了建模,以三維城市建筑物可視化模型為例,提出了基于obj標(biāo)準(zhǔn)模型文件的面向?qū)ο蠼ㄖ锶S數(shù)據(jù)模型。用實(shí)例論證了模型的正確性和高效性

為實(shí)現(xiàn)建筑物的快速可視化三維重建,對(duì)用地面激光掃描儀獲取的建筑物點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理,提出了一種擬合平面投影線的快速建模方法,并以geomagicstudio軟件為平臺(tái)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明該方法能提高模型三維重建速度,所建模型很好地再現(xiàn)了原始場(chǎng)景,建模效果好,方法可行。

本文研究基于arcgis軟件平臺(tái)構(gòu)建道路三維模型的方法及流程,重點(diǎn)研究構(gòu)成道路三維模型各組成要素的構(gòu)建方法,并實(shí)現(xiàn)了對(duì)綦萬(wàn)高速公路三維模型的構(gòu)建。最后從不同角度探討了道路三維模型的應(yīng)用前景。

闡述了建立雙偏心蝶閥三維實(shí)體模型的意義。比較了兩種模型構(gòu)建方法的特點(diǎn),最終確定了裝配設(shè)計(jì)的模型建立方式,繪制了完善的雙偏心蝶閥三維模型。最后,對(duì)模型進(jìn)行干涉性檢查,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度不斷加快,人們的思維模式也在逐步發(fā)生轉(zhuǎn)變,人們?cè)桨l(fā)意識(shí)到科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的高效性和科學(xué)性,增加了對(duì)科學(xué)技術(shù)成果的應(yīng)用需求,各行各業(yè)的發(fā)展都離不開(kāi)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成果的支撐?，F(xiàn)階段對(duì)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛而且其在地籍測(cè)量領(lǐng)域顯示出了極大的優(yōu)勢(shì)。

介紹了csg/b-rep混合模型的基本情況,以太原理工大學(xué)辦公樓為例,利用opengl在vc++下建立模型,繪制和顯示了三維圖形,指出該混合建模手段的采用,對(duì)數(shù)字城市的建設(shè)具有重要的意義

霍爾三維模型為工程項(xiàng)目管理提供了一種系統(tǒng)化的思維模式.以我國(guó)氣象工程中綜合氣象觀測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)（asom）開(kāi)發(fā)項(xiàng)目為實(shí)例,結(jié)合氣象工程項(xiàng)目的實(shí)際特點(diǎn),從5個(gè)階段的時(shí)間維度、7個(gè)步驟的邏輯維度和10個(gè)方面的知識(shí)維度對(duì)我國(guó)氣象工程項(xiàng)目的霍爾三維模型進(jìn)行了嘗試性研究,結(jié)果具有較好適用性.研究結(jié)果可作為我國(guó)氣象工程項(xiàng)目的管理依據(jù),同時(shí)可為其他行業(yè)基于職能式管理模式的項(xiàng)目管理工作提供參考.

霍爾三維模型為工程項(xiàng)目管理提供了一種系統(tǒng)化的思維模式.以我國(guó)氣象工程中綜合氣象觀測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)（asom）開(kāi)發(fā)項(xiàng)目為實(shí)例,結(jié)合氣象工程項(xiàng)目的實(shí)際特點(diǎn),從5個(gè)階段的時(shí)間維度、7個(gè)步驟的邏輯維度和10個(gè)方面的知識(shí)維度對(duì)我國(guó)氣象工程項(xiàng)目的霍爾三維模型進(jìn)行了嘗試性研究,結(jié)果具有較好適用性.研究結(jié)果可作為我國(guó)氣象工程項(xiàng)目的管理依據(jù),同時(shí)可為其他行業(yè)基于職能式管理模式的項(xiàng)目管理工作提供參考.

城市三維建模即用來(lái)描述城市地上景觀及其空間信息的三維模型，是現(xiàn)代城市信息表達(dá)的重要載體，并且在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)管理以及應(yīng)急響應(yīng)等方面都有著重要作用，發(fā)展?jié)摿薮?。文章從無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的基本內(nèi)容出發(fā)，首先分析了基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的3d建模及其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，而后具體論述了該技術(shù)下城市三維建模的技術(shù)路線，以供參考